公路路面厚度的檢測(cè)試驗(yàn)方法

摘要：有很多檢測(cè)公路路面厚度的方式，比較常用的路面厚度檢測(cè)技術(shù)就是地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)方法。本研究與實(shí)際相結(jié)合，基于地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)操作機(jī)理的分析，與實(shí)例相結(jié)合，對(duì)該技術(shù)操作要點(diǎn)進(jìn)行了初步探討，對(duì)于提高公路檢測(cè)質(zhì)量具有比較重要的作用。

關(guān)鍵詞：公路檢測(cè);路面厚度;檢測(cè)試驗(yàn)方法

中圖分類號(hào)：U416.2???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收稿日期：2020-04-06

作者簡(jiǎn)介：車振英（1985-），女，本科，研究方向：公路工程試驗(yàn)檢測(cè)。

1?地質(zhì)雷達(dá)的基本工作原理

在檢測(cè)設(shè)備中，將探測(cè)雷達(dá)及無(wú)線接收器等準(zhǔn)備好，便于雷達(dá)對(duì)公路路面進(jìn)行檢測(cè)。雷達(dá)檢測(cè)車在施工現(xiàn)場(chǎng)以勻速行駛，設(shè)備可對(duì)公路路面快速的直接穿越并將電磁脈沖向其發(fā)射。電磁脈沖發(fā)射后經(jīng)地下過(guò)程中，由于電磁脈沖使地下結(jié)構(gòu)介質(zhì)產(chǎn)生變化及反射波，通過(guò)反射波作用對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)直接接受。結(jié)合得到的測(cè)試數(shù)據(jù)分析發(fā)射波相關(guān)信息，反射波不具有相同的發(fā)射速度可對(duì)長(zhǎng)輸介質(zhì)之間的差異進(jìn)行判斷，主要是由于公路路面結(jié)構(gòu)采用不同的材質(zhì)而產(chǎn)生[1]。根據(jù)波速及傳輸電解質(zhì)的詳細(xì)記錄，對(duì)公路路面各路段能夠直接獲取其厚度的相關(guān)數(shù)據(jù)。

2?公路檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)關(guān)鍵

采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)法時(shí)，檢測(cè)路面須多個(gè)技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)保持勻速行駛的檢測(cè)速度為80公里/小時(shí)，在行駛保持勻速條件下，檢測(cè)距離應(yīng)連續(xù)行駛4小時(shí)，要求最大檢測(cè)深度超過(guò)60厘米，在整個(gè)厚度中要求深度在2%-5%之間。在地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)中應(yīng)采用計(jì)算機(jī)算法對(duì)路面厚度進(jìn)行檢測(cè)，該算法可精確整理有關(guān)數(shù)據(jù)并形成雷達(dá)波形。對(duì)收集的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析后，可對(duì)路面厚度準(zhǔn)確確定其尺寸[2]。

3?公路檢測(cè)實(shí)驗(yàn)實(shí)例

3.1?檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的公路工程的基本情況

某公路改造項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程中，公路路面在原設(shè)計(jì)方案中混凝土層為24厘米的厚度，設(shè)計(jì)砂礫層為18厘米厚度，設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定層為16厘米，對(duì)行駛質(zhì)量的提高要求，基于雙向車道要求，對(duì)行駛速度設(shè)計(jì)為100公里/小時(shí)。設(shè)計(jì)路基為23厘米的寬度，可采用瀝青混凝土材料對(duì)路面基礎(chǔ)部分進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，設(shè)計(jì)厚度為15厘米。

3.2?公路檢驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目

為使公路工程明顯提高質(zhì)量水平，應(yīng)在公路工程中要求檢測(cè)并精確測(cè)量瀝青混凝土路面厚度。

3.3 野外檢測(cè)情況

在檢測(cè)設(shè)備的過(guò)程中，一般情況下，具有較高使用頻率的設(shè)備是路用探地雷達(dá)系統(tǒng)。在操作系統(tǒng)中，在每個(gè)線剖面的雙側(cè)面要求對(duì)位于行車道右側(cè)的一條剖面進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)合公路工程施工檢測(cè)的具體要求，沿測(cè)線方向要求采樣點(diǎn)按照間隔1米進(jìn)行布置，車輛在具體檢測(cè)中要求應(yīng)保持20公里/小時(shí)的行駛速度[3]。

天線頻率尺寸數(shù)據(jù)關(guān)系比的確定應(yīng)結(jié)合電磁波的發(fā)射頻率與結(jié)構(gòu)的探測(cè)位置，在公路工程檢測(cè)施工過(guò)程中，對(duì)分辨率及深度等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格掌控。選擇的最佳天線頻率需要檢測(cè)深度尺寸，通過(guò)專業(yè)分析后，可確定本工程項(xiàng)目的天線頻率為2.5G赫茲。在時(shí)窗選擇方面，本研究中的天線頻率檢測(cè)數(shù)值為2.5G赫茲，可對(duì)天線時(shí)窗長(zhǎng)度確定為12納秒。在水平檢測(cè)點(diǎn)距方面，與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求相結(jié)合，在每間隔10厘米的位置設(shè)置取樣點(diǎn)，主要采用計(jì)算機(jī)對(duì)該距離進(jìn)行計(jì)算[4]。根據(jù)檢測(cè)試驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)果顯示，通常條件下，水平間距與實(shí)際之間有一定程度的偏差，應(yīng)控制誤差處于0.2%—0.25%之間。以免水平檢測(cè)數(shù)據(jù)存在的偏差產(chǎn)生積累問(wèn)題，因此，應(yīng)根據(jù)測(cè)量實(shí)際對(duì)測(cè)量距離的主要標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，結(jié)合積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)通常控制其不超過(guò)2公里范圍。在對(duì)垂向采樣率確定方面，結(jié)合有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，共有1024個(gè)單個(gè)掃描樣點(diǎn)。

3.4 分析及處理公路工程檢測(cè)數(shù)據(jù)

經(jīng)檢測(cè)公路路面厚度工作78 天時(shí)間后，采用計(jì)算機(jī)收集和分析檢測(cè)數(shù)據(jù)確保其準(zhǔn)確性。根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的具體要求，經(jīng)全面綜合分析公路工程中各段路面層厚度值、偏差及相對(duì)誤差等有關(guān)數(shù)據(jù)的檢測(cè)結(jié)果對(duì)其質(zhì)量合格程度進(jìn)行客觀準(zhǔn)確地判斷?；締挝辉u(píng)價(jià)作為標(biāo)準(zhǔn)是一種最主要的最終方式方法，通常條件下，檢測(cè)結(jié)果的最普遍方式就是平均路段和每公里節(jié)點(diǎn)結(jié)果[5]。在檢測(cè)結(jié)果中，圖形和路面檢測(cè)表是主要表達(dá)方式。路面結(jié)構(gòu)層的最終厚度、試驗(yàn)精度參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差等相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)可通過(guò)路面檢測(cè)表得到充分體現(xiàn)，并對(duì)各設(shè)置點(diǎn)是否符合要求進(jìn)行判斷，對(duì)每公里路面質(zhì)量的檢測(cè)可通過(guò)布置100個(gè)點(diǎn)的方式得到比較詳實(shí)的數(shù)據(jù)，為相關(guān)結(jié)果的客觀性提供必要的支撐。

3.5?檢測(cè)結(jié)果

采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收集及分析檢測(cè)數(shù)據(jù)可得到的檢測(cè)結(jié)果如下：本研究中的高速公路為28.5公里長(zhǎng)，對(duì)兩條剖面分別進(jìn)行檢測(cè)，最終得到剖面厚度平均值為16.42厘米和16.36厘米。檢測(cè)的第一條剖面厚度為19.99厘米，其最終設(shè)計(jì)檢測(cè)已達(dá)到最大厚度尺寸[6]。根據(jù)公路工程中不同路段的檢測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)代表值進(jìn)行比較后可知，最小的檢測(cè)代表值為第一條剖面，為12.08厘米厚度。深入分析這兩個(gè)層面的檢測(cè)數(shù)據(jù)可知，受參數(shù)作用的影響，結(jié)合高速公路標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求，根據(jù)公路技術(shù)參數(shù)改造施工該公路工程。根據(jù)對(duì)兩條剖面的檢測(cè)結(jié)果可知，第二條剖面已達(dá)20.68厘米的厚度，厚度參數(shù)的實(shí)際測(cè)量值為最大代表值。結(jié)合公路工程中檢測(cè)不同路段厚度的數(shù)據(jù)結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，第二條剖面具有最小的厚度代表值，檢測(cè)厚度最終結(jié)果為11.16厘米。結(jié)合公路工程設(shè)計(jì)方案可知，要求各路面的結(jié)構(gòu)層應(yīng)超過(guò)14.1厘米。采用地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)本公路工程路面厚度進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果為87.85%，該數(shù)值符合有關(guān)規(guī)定要求，可重新設(shè)計(jì)后續(xù)結(jié)果中不符合合格標(biāo)準(zhǔn)的厚度尺寸，為使后續(xù)工程設(shè)計(jì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)采取有效措施[7]。

4?總結(jié)

各公路路面的結(jié)構(gòu)層厚度在路面眾多的硬度及綜合強(qiáng)度等指標(biāo)中具有決定性作用。在公路工程實(shí)踐中，檢測(cè)公路路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際采用較高適宜性的檢測(cè)技術(shù)及方法。檢測(cè)中對(duì)取樣點(diǎn)位置的選擇應(yīng)提高重視，結(jié)合實(shí)際情況天線中心頻率達(dá)到最佳數(shù)值等?？刹捎糜?jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行收集及科學(xué)合理的分析，重點(diǎn)是綜合分析檢測(cè)結(jié)果的兩個(gè)不同方式[8]。在處理數(shù)據(jù)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合相關(guān)技術(shù)參數(shù)提高分析的謹(jǐn)慎性，準(zhǔn)確判斷質(zhì)量參數(shù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。路面結(jié)構(gòu)厚度的測(cè)量可采用雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)，其厚度應(yīng)與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及均勻性要求相符，選擇的設(shè)備應(yīng)采用更高水平的檢測(cè)技術(shù)及更準(zhǔn)確的設(shè)備。后續(xù)施工可將完整準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為重要依據(jù)和更高的標(biāo)準(zhǔn)，為順利完成公路工程建設(shè)施工提供重要保證，才能在公路工程建設(shè)施工質(zhì)量方面，完全符合工程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。

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Abstract： There are many ways to detect the thickness of highway pavement. The more commonly used technique for detecting the thickness of pavement is the geological radar detection method. Combining this research with reality， based on the analysis of the operating mechanism of the geological radar detection technology， combined with an example， a preliminary discussion on the main points of the technology operation has a relatively important role in improving the quality of highway detection.

Key words： Highway inspection; Pavement thickness; Inspection test method