２０１３年１Ｏ月第ｌ０期 城市道桥与防洪 成果应用 １６５ 关于无损检测技术在道路工程中的应用探析 孙叶萍 ，陈小芳 （１．浙江省交通工程建设集团第三交通工程有限公司，浙江杭州３１００５１；２．浙江省交通工程建设集团市政分公司，浙江杭州３１００５１） 摘要：道路建设的质量直接影响到通行车辆、行人的通行安全和通行效率，进而影响到当地经济的发展。因此技术人员需要在 道路工程施工中做好无损检测技术，对无损检测技术在道路工程中的应用进行了探析，有关经验可供相关专业人员参考。 关键词：无损检测技术；道路工程；应用；探析 中图分类号：Ｕ４１５．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—７７１６（２０１３）１０—０１６５—０２ ， １ 无损检测技术概述 行“监督、社会监理、企业自检”的质量保障体 系。这个体系的运作离不开道路工程检测技术，因 无损检测技术即为在不破坏的前提下检查宏 此，道路工程检测技术是道路建设和管理中不可 观缺陷或测量工件特征的各种技术的统称。古老 缺少的、重要的技术，是施工质量控制的“感觉器 而简单的无损检测方法，如敲击器械，听声响，辨 官”。无论是监督部门，还是监理单位，或是施 别有无裂纹等是至今沿用的方法；但因它们对缺 工企业，都必须各自建立的、满足工程建设要 陷的位置和大小，做不出“基本相符”的判断，效果 求的试验室，以确保监督、监理、自检工作的顺利 不如无损检测等技术方法。只有技术方法才可保 实施。道路工程检测是公路工程施工技术管理中 证无损检测结果如上所述的准确性和可重复性。 的重要组成部分，同时也是道路工程施工质量控 利用无损检测技术可以根据验收标准将道路工程 制和交、竣工验收评定工作中不可缺少的重要环 的质量水平控制在适合使用性能要求的范围内， 节。通过试验检测定量地评定各种材料和构件的 避免无限度地提高质量要求造成所谓的“质量过 质量，科学地评定道路结构的施工质量，因此，正 剩”。利用无损检测技术还可以通过检测确定缺陷 确地进行原材料和道路工程的质量检测，对提高 所处的位置，在不影响设计性能的前提下使用某 工程质量具有重要的意义。为使道路结构满足使 些存在缺陷道路工程，例如缺陷处于加工余量之 用要求，延长其使用寿命，必须在精心设计的基础 内，或者允许局部修磨或修补，或者调整施工工艺 上，严格按照设计文件和施工技术规范的要求认 使缺陷位于将要加工去除的部位等等，从而可以 真组织施工。在整个施工期间，作为施工技术人员 提高材料的利用率，获得良好的经济效益。因此， 和工程试验检测人员或质量控制人员，应掌握施 无损检测技术在降低生产工程造价，提高施工效 工技术规范和试验检测规程的前提下，严格控制 率，使施工质量同时满足使用性能要求和经济效 路用材料质量、施工参数，通过施工过程质量控制 益的需求两方面都起着重要的作用。 和分部分项工程质量验收，真正将道路工程施工 ２无损检测技术在道路工程中的应用探析 质量控制落到实处。道路工程检测技术是集试验 检测基本理论和测试操作技能以及道路工程相关 ２．１道路工程检测的作用 学科基础知识于一体，是工程设计参数、施工质量 现代交通事业的发展，极大的促进了道路基 控制、施工验收评定、养护管理决策的主要依据。 本建设的发展，同时也使道路工程检测技术得到 通过试验检测，能充分地利用当地原材料，能迅速 了越来越多的重视。道路建设工程属于线性工程， 推广应用新材料、新技术和新工艺，能合理地控制 其特点是线长面广，工程量和投资大，影响因素复 和科学地评定工程质量。工程实践的经验证明：不 杂等。在道路工程施工过程中，任何一个环节出现 重视施工过程检测和施工质量过程控制而依靠经 问题都有会给工程质量带来严重的危害，甚至会 验控制，是造成施工质量隐患的主要原因。因此。 造成巨大的损失，因此实行严格的质量控制，其意 道路工程试验检测工作的作用和意义在于：提高 义十分重大。我国在道路建设质量保证体系中推 工程质量、加快工程进度、降低工程造价，推动道 路工程施工技术进步。 收稿日期：２０１３—０６—２５ 作者简介：孙叶萍（１９８２一），女，浙江诸暨人，工程师，从事交 ２．２无损检测技术在道路工程中的应用探析 通工程施工工作。 当前无损检测技术在道路工程中得到了广泛 １６６ 成果应用 的应用，主要包括以下几个方面： 城市道桥与防洪 ２０１３年ｌ０月第１０期 光电转化器将光能转化为电能，当激光光强发生 变化时，光电流也随之发生变化，事先标定建立光 电流与位移关系，可根据光电流的变化反算弯沉 （１）频谱分析技术。频谱分析检测技术是分析 在不同介质中传播表面波的频率特性。通过在路 面结构表面施加瞬时的垂直冲击，就可以产生一 组以振源为中心的具有各种频率成分，并沿地表 定深度向四周传播的瑞雷波面，可以通过不同 的力锤重量或不同的锤头获得不同种频率成分的 瑞雷波面信号，并且在不同位置设置传感器，可以 检测到波传播的频率，然后可以借助于频域的互 谱分析和相干分析技术，达到测试不同深度分层 介质力学参数的目的。它与传统方法相比，具有速 度快、检测频率高的特点。可以用于检测路面各分 层介质的厚度均匀性以及层间的接触情况。 （２）图像技术。图像技术包括红外成像技术和 激光全息图像技术。红外线成像技术是依赖于不 同材料介质的不同导热性能原理，在热源作用下， 通过物体表面形成的温度分布反映出物体表层及 表层以下材料和结构的热传导性差异。由热敏元 件记录出路面的等温线，从而可以通过热图辩认出 物体内部的结构或缺陷。激光全息技术是通过分 析全息摄影得到的全息图，再由全息图上侧取数 据求出相关力学量的方法。 （３）超声波无损检测技术。超声波是一种频率 一位移的变化量。光时差原理是利用激光传播速度 快的原理记录激光通过很短距离的时差。 ２．３道路工程应用中无损检测技术施工设备探析 目前车载或车牵引的高速自动化路面抗滑能 力测试设备主要有三种：横向力系数测试仪、刹车 式摩擦系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试 仪。其中横向力系数测试仪是我国应用最为广泛 的自动摩擦系数仪。路面表面破损率是路面养护 决策的重要指标，也是群众评价公路管理部门工作 效率的最直观依据。我国各级公路管理部门对表 面破损一向都比较重视，但该项指标的数据采集 工作是一个令人头疼的问题，目前还主要依靠人 工采集，除了主观性大、效率低外，也存在很大的 安全隐患，尤其在高速公路上。国内少数单位在２０ 世纪９０年代中后期以来陆续引进了路表破损数 字图像采集系统，它的基本原理是采用车载式数 字摄像系统连续高速采集路表的图像，然后在室 内通过后处理软件自动处理与人工判读相结合， 识别、分类与统计路表破损。路表破损摄像系统极 大地提高了工作效率，避免了高速公路人工破损 调查的危险性，随着我国高速公路建设的快速发 展，必将成为广泛应用的设备。无损检测技术在道 路工程应用中将用到较多的工具和设备，其中激 光断面仪的基本原理是通过横向分布的若干个激 光传感器测试距离路面的高度，得到一个横断面， 从而可以计算车辙；通过对应于轮迹位置的激光 传感器测得距离路面的高度，随着车辆的行驶可 以得到路面纵向断面，即可计算纵向平整度，我国 常用路面横断面仪和横断面尺，在２Ｏ世纪９０年 代中后期引进了连续式激光断面仪，其正常测试 速度可达８０ ｋｍ／ｈ，是目前最先进的平整度车辙 检测设备，逐渐在道路路面检测中得到广泛的应 用，同时还可以测量横坡、纵坡、转弯曲率。由于市 高于人耳能听到的频率的声波，它在传输过程中 服从于波的传输规律。超声波路面检测技术主要 是通过发射超声波到材料介质，接收反射波的相 关参数，进而判断结构内部破损情况的一种新型 无损检测方法。在介质中不同位置设置传感器，测 量超声波在一定距离内传播的时间，利用速度、时 间与位移的关系计算波速，利用速度与介质相关 参数的关系可以测定材料的有关参数如弹性模 量、抗压强度、抗折强度等，还可用来检测材料或 结构内部的缺陷。我国早在７０年代开始应用超声 波检测技术测量岩石的抗压强度和判断岩石的性 质。由于它具有激发容易、检测简单、操作方便、价 格便宜等优点，在路面检测中的前景非常广阔。现 已成功地应用于检测路基路面材料的密实度与弹 性模量、检测混凝土的抗压强度、抗折强度、检测 路基路面的厚度与孔隙，以及路基快速测ＶＶＩ等。 （４）激光技术。激光检测路面技术是综合运用 光的衍射、光电反射、光时差三大原理来进行测试 的。其中衍射原理是利用激光遇狭缝发生衍射的 原理，调整狭缝的宽窄，得到屏幕上不同狭缝宽度 下的明暗相干条纹，建立二者的相互关系。由相干 条纹的情况来判断狭缝宽度的变化，光电反射原 理利用激光光强愈强则光电流愈强的原理，通过 场需求的大量存在和进口设备价格的居高不下， 国内有几家研究单位开始国产化的探索，并已有 原型机问世。根据设备用户的调查了解，路表破损 摄像系统在使用中的不便之处主要是室内后处理 的工作量较大。由于现阶段厂家提供的后处理软 件在图像的自动识别方面存在误判、漏判及难以 判定等现象，必须由人工来辅助处理，这种情况下 工作人员所面临的图像数量是庞大的，针对这一 问题设备制造商和国内的研制单位目前的工作重 点是表面破损的自动识别、归类，并自动输出路面 ２０１３年１０月第ｌＯ期 城市道桥与防洪 相关专业 １６７ 甘肃省东部３１０国道沿线小城镇的建设与规划 张斌权 （甘肃工业职业技术学院，甘肃天水７４１０２５） 摘 要：对甘肃省东部地理位置与区域的经济概况，以及３１０国道沿线各乡镇小城镇建设的基础条件做了介绍，面对国家进行小 城镇建设的机遇，为促使本地区经济结构的合理化和社会各方面的和谐发展，提出３１０国道沿线小城镇建设的开发战略和总体 规划。然后根据当地的实际情况和地域特点以及资源分布状况，总结了今后甘肃省东部地区小城镇建设中要坚持的基本。 关键词：小城镇；建设；甘肃省东部；３１０国道 中图分类号：ＴＵ９８２．２９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—７７１６（２０１３）１０—０１６７—０５ ０引言 甘肃省东部的天水市是关中一天水经济区次 核心城市，是甘肃省多极突破行动东部地区重点 突破区域，区位独特，自然条件优越，自身人口和 辐射区域内人口都较多，具备建设一个大城市的 良好条件。为此，该市提出围绕“宜居、宜业、宜游” 河谷和太京一藉口片区，新增６０ ｋｍ 以上的城市 规划区面积；开发三阳川新区，建成天（水）平（凉） 的城市定位，按照“一带多心、轴向强化、组团发 展、山水相连”的空间布局，坚持两区相向、东西延 伸、南北拓展，优化城市空间布局。扩大秦州、麦积 两区城市空间，尽快搬迁天水机场，麦积区慕 滩和秦州区西十里水源地，开发东柯河一颖川河 收稿日期：２０１３—０８—１５ 高速公路，打通市区连接三阳川的三条隧道，形成 天（水）定（西）高速公路一天（水）平（凉）高速公 路一三阳川隧道一渭河河谷麦（积）甘（谷）二级公 路环线；将甘谷、秦安两县纳人中心城区组团，创 造条件开展县改区工作，形成“五区三县”的发展 格局，具体指，秦州区，麦积区，三阳川新区，甘谷 城区，秦安城区，从而构建起大城市的框架。力争 用５～１０ ａ左右时间，建成功能完善、特色鲜明、环 境优美、综合实力较强的区域性现代化大城市，建 成区面积超过１００ ｋｍ ，城市人口超过１００万，ＧＤＰ 超过ｌ ０００亿。 基金项目：２０１３年甘肃省天水市市级财政专项资金第一 批建设项目。 作者简介：张斌权（１９６４一），男，陕西宝鸡人，副教授，从 事地质测量及城市建设与规划教学研究工作。 甘肃省东部的天水市又是我国西北地区主要 的工业基地，电子、仪表、机械制造、轻纺、食品等 产业在全国工业体系中有比较重要的地位，特别 人。另外，根据雷达测试数据分析路面结构的压实 度和含水量也是一个研究方向，目前国内尚没有 破损率、路面状况指数等指标，生成路面破损表 格。路面雷达是利用电磁波在路面结构层和路基 中的传播和反射，根据回波的传播时间、波幅与波 形，确定目标体的空间位置或结构。路面雷达为路 面厚度测试、相对高含水区域检测、结构层完整性 判定等提供了难以替代的手段。目前的路面雷达 在沥青混凝土面层厚度检测上的精度约为３％， 在水泥混凝土面层厚度检测上的精度约为５％；在 结构层完整性，如水泥混凝土板的脱空判定、桥面 铺装的剥离等方面的研究仍有待于进一步深化。 由于实际情况难以客观判定，往往采用不同的检 测方法来相互印证，例如用落锤式弯沉仪与路面 雷达同时做脱空判定，用红外热成像仪和路面雷 达同时做桥面铺装剥离判定，但这方面的国内外 研究成果较少，仅有的少数成果也多没有得出相 关性良好的结论。各雷达厂家都有配套的后处理 软件，另外也有一些专业性研究所开发的更为专 业的后处理软件，尤其以美国和芬兰的研究较深 见到公开发表的实际应用情况的论文或报告。 ３结语 随着经济的快速发展，道路工程在现代社会中 的影响和作用越来越大。道路工程建设施工和养 护部门需要采用无损检测技术加强道路的检测和 维护，保证其通行顺畅和安全性，为经济的发展提 供保障。 参考文献 【１］赵军．道路工程中无损检测技术及其发展前景介绍［Ｊ】．上海公 路，２００９（１）：５７—６０． 【２】乔烈艳．无损检测技术在道路施工中的应用与发展【Ｊ１．建材世 界，２０１１，３１ｆ４）：５６—５９． 【３】李会宁．路面无损检测技术应用与发展探讨［ＪＪ．山西建筑，２０１０（１９）： ２８４． 【４】李永利，董伟．路面无损检测技术探析［Ｊ】．交通标准化，２０１１（８）： ７８－７９．
