路面无损检测技术的现状与发展
来源:优易学  2011-12-22 13:42:15   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店

 

  4 路面承载能力检测
    路面承载能力的检测是得出路面的弯沉及弯沉盆。落锤式弯沉仪(FWD) 是目前应用较为广泛的弯沉检测设备, 代表了弯沉检测的发展方向。它的基本原理是通过液压系统提升和释放荷载块对路面施加冲击荷载, 荷载大小由落锤质量和起落高度控制, 荷载时程和动态弯沉盆均由相应的传感器测定。20 世纪60 年代,法国首先提出冲击式动力弯沉仪的初步设想, 70 年代后期丹麦和瑞典首先研制成FWD.80 年代以后, 美国、英国和日本等相继引进和仿制了这种弯沉仪。研究表明, FWD 的冲击荷载与时速60~80 km 的车辆对路面的荷载相似, 可以较好地模拟行车荷载作用, 并且测速快,精度高, 因此, FWD 在国际上得到广泛的用。
    目前, 在检测设备方面, 国外正在研究滚动式弯沉仪RWD(RollingWheelDeflectometer 滚轮式弯沉仪) 正处于研究阶段。它是采用高频激光扫描,连续地记录行驶中的测试车在路表产生的弯沉,测试速度约88.5 km/h.目前主要有Dynatest (丹麦)与Quest Integrated (美国) 合作、美国密西西比州的ARA (AppliedResearch Associates) 公司和瑞典的RDT 等机构从事RWD 的研制工作,第一代产品已经问世,精度适合于路网普查。RWD 的最大优点是:所记录的是真实受力状态, 而不是模拟荷载状态下的弯沉, 并且测速远大于FWD, 因此对交通的影响较小, 是较为理想的弯沉检测设备, 因此是此类设备的重要发展方向。得克萨斯大学开发的R( RollingDynamicWheel Deflectometer 滚动动力弯沉仪) 的加载原理与RWD 相似,但弯沉测量采用的是滚动式弯沉传感器。它的测试速度约2.5 km/h, 可以同时提供路表破损摄像。RDD 的主要优点是连续测量、信息量大, 但由于测试速度慢等原因, 用户很少。
    我国目前常用的静态贝克曼梁检测方法,效率较低,且无法与国际上通用的应用软件及路面材料特性计算方法相匹配。虽然已陆续进口了一些FWD, 但在应用上受到局限(主要是检测规范的限制) ,需要开展研究, 以确定FWD 在我国路面评价及计算方法上的实用性及指标体系。欲使FWD 能真正应用于路面承载能力检测, 其指标体系和评价方法非常重要, 而我国目前的研究仍未有实质性进展, 国际上这方面也不够完善, 因此需要针对具体国情, 验证其检测性能, 并将实测数据用于指标体系和评价方法的研究, 建立和完善我国路面承载能力检测技术规范及检定规程, 利用国内已进口的FWD, 进行大量实测, 积累数据, 建立相关行业标准。
    5 路面抗滑能力检测
    抗滑能力主要是指路面摩擦系数。在检测方法上主要有早期英国的摆式摩擦仪(静态、单点检测) 和现今制动测距(动态、连续检测) 的方法。在研究方面目前集中在检测手段(主要是动态连续式) 的可靠性、应用指标及指标体系的研究。动态连续式检测已成为当今国际上的主流, 但在制造上有较大的难度。同时检测时, 由于要对检测轮进行完全制动, 其检测费用较高。国际上检测手段较发达的国家有瑞典和美国等。另一种新的检测方法是测定检测车全刹车时的最大减速度, 一些研究成果表明, 此最大减速度与路面摩擦系数有较好的相关性。近几年国际上有一些研究采用高分辨率的激光距离传感器检测路面的微观特征, 并研究其综合定量指标与路面摩擦系数的相关性。若这一种新的方法得以认可, 路面摩擦系数的快速检测将变得更有效和低价。
    我国目前采用的主要检测手段仍为摆式摩擦仪。由于是静态单点抽样检测, 其效率和可靠性无法满足公路管理的需要。今后需开展此方面的检测技术的研究, 重点应集中在采用何种技术以实现快速连续的检测。另外, 我国养护规范对沥青|考试大|路面的抗滑性能提出了摆值、构造深度、横向力系数等几种评价指标, 但对于这些指标之间的相互关系缺乏系统的分析, 因此, 还需进行指标评价体系的研究,通过现场试验, 获得大量数据, 完善检测规范,建立新的指标体系和评价方法。
    6 小结
    目前, 我国公路通车里程已居世界前列,但相应的公路检测设备相对落后, 制约着我国公路特别是高速公路的现代化水平。本文介绍了国内外公路路面自动检测技术发展的现状, 通过对道路检测技术的对比和分析, 总体趋势是由人工检测向自动化检测技术发展, 由破损类检测向无损检测技术发展, 由低速度、低精度向高速度、高精度发展。因此就国内目前情况看, 尽快组织力量,投入资金,并在国内外已有成果基础上, 从高速公路快速检测设备、技术以及养护|考试大|新材料、新方法、新工艺等方面, 深入系统地开展沥青路面快速检测与养护技术的研究, 发展我国自主知识产权的路面快速检测技术, 提升我国路面检测技术的规范和行业标准, 促进我国路面检测技术的发展、应用及实施,对于全面提高我国公路的管养水平, 进而全面提高我国公路工程质量,具有重要意义。

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责任编辑:sealion1986

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