現(xiàn)有道路無損檢測方法介紹

現(xiàn)有道路無損檢測方法介紹王雪潼;李濤;李廣闊【摘要】為了研究現(xiàn)行主流道路檢測方面存在的問題與狀況,本文簡要介紹了現(xiàn)有道路檢測技術(shù)及其原理，并結(jié)合各種道路檢測技術(shù)的特點討論了其組合檢測的可行性與優(yōu)勢性，最后對比了不同道路檢測技術(shù)組合在相同環(huán)境下的應(yīng)用,為道路檢測技術(shù)發(fā)展趨勢提供技術(shù)參考.【期刊名稱】《黑龍江科技信息》【年(卷)，期】2018(000)036【總頁數(shù)】2頁(P108-109)【關(guān)鍵詞】道路檢測;探地雷達;激光;超聲波;CCDCOMS【作者】王雪潼;李濤;李廣闊【作者單位】鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，河南鄭州450001;上蔡縣水利局洪河賀道橋管理所河南駐馬店463800;湖北省路橋集團有限公司，湖北武漢430056【正文語種】中文【中圖分類】U416.061概述隨著社會的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提高，道路無損檢測技術(shù)到現(xiàn)在已經(jīng)產(chǎn)生發(fā)展了激光［3］、探地雷達［2,5］、超聲波［1］、CCD［4］等一系列門類，他們各有自己的優(yōu)勢，并在我國道路發(fā)展中起了獨特的作用。中國有句古話：要致富，先修路。伴隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與大開發(fā)工作的進行，越來越多的道路橋梁工程修建在了諸如山谷、沙漠等環(huán)境嚴(yán)苛的地方，基于這些地方環(huán)境的多樣性、復(fù)雜性與不確定性，道路檢測技術(shù)已經(jīng)不能單一的運用其中。而怎樣合理分配應(yīng)用道路檢測技術(shù)，不同的道路檢測技術(shù)進行怎樣的組合設(shè)計會有什么樣的效果，這些都對我國道路檢測的發(fā)展提供了寶貴的前景。2現(xiàn)行主流道路檢測技術(shù)2.1探地雷達探地雷達從發(fā)明發(fā)現(xiàn)至今已經(jīng)發(fā)展了幾十年了，經(jīng)過前人大量的探索研究，確定了其在道路無損檢測中的重要地位，探地雷達主要是利用設(shè)備天線發(fā)射高頻電磁波，電磁波經(jīng)過探測物體后被設(shè)備接受，進行一系列的數(shù)據(jù)分析與觀察，得出檢測結(jié)果。探地雷達的工作頻率范圍介于1M~1GHz之間，在地下介質(zhì)中的傳播以位移電流為主。探地雷達設(shè)備在移動過程中其中一天線持續(xù)發(fā)射高頻寬帶電磁波，另一天線接收來自地下物質(zhì)的反射波。而電磁波在傳播過程中與介質(zhì)、電磁強度等有關(guān)，不同的條件因素會影響電磁波產(chǎn)生不同的形態(tài)變化，能通過數(shù)據(jù)和幾何圖形直觀的反映出來。最后分析所得到的數(shù)據(jù)圖形，可推測計算出所測地的大致地形形態(tài)、巖石構(gòu)造等信息?；诘缆窓z測方面的應(yīng)用可以探查路面裂縫情況、路基情況等。2.2超聲波不同于電磁波，超聲波屬于機械波，但都和電磁波一樣有屬于波的如反射、折射、干涉、衍射等性質(zhì)。當(dāng)然，超聲波還有著其獨特的優(yōu)點，比如超聲波的激發(fā)較為簡單，原理通俗易懂，設(shè)備操作不復(fù)雜等。所以在道路工程檢測中有著十分廣泛的應(yīng)用。2.2.1簡介。超聲波是一種機械波，其頻率大于20000Hz，大于人能接受聽見的最大聲波，所以叫做超聲波。而超聲波檢測技術(shù)是指一種用于檢測道路路面路基（特別是高等級道路路面路基）的最基本的方法。超聲波的特點：超聲波有著十分優(yōu)良的定向性，能定點檢測所需檢測的工程道路。超聲波的穿透性較強，但由于其機械波固有屬性原因，它會在穿過一些介質(zhì)時產(chǎn)生一定得衰弱和散射。超聲波的能量相比于聲波大得多。超聲波檢測在固體介質(zhì)中表現(xiàn)優(yōu)良，但由于其會在不同介質(zhì)交匯面層發(fā)生反射、折射、衍射等現(xiàn)象，所以超聲波并不適合用于固液氣混合介質(zhì)的檢測，在道路工程中運用有一定局限性。2.2.2工作原理。超聲波在道路工程中主要用于對已有路面破損等情況的檢測，也就是超聲波探傷。材料破損處的性能是和周圍部分不一樣的，超聲波就利用這一聲學(xué)性差異特點來檢測，得到不同的反射圖信息，來探明研究具體破損情況。一般使用超聲波檢測儀來進行檢測操作，具體原理圖與電磁波原理圖類似。2.3CDD與COMSCCD與COMS都是數(shù)碼相機的成像元件之一，而CCD、COMS相機相當(dāng)于人的眼睛，可以識別道路工程中包括尺寸、顏色等信息。兩者相對比，它們功能相近，主要區(qū)別是CCD技術(shù)更加先進，而COMS應(yīng)用更加廣泛，且成本比CCD更低，但總的來說雙方基本都能滿足檢測的要求。簡介。CDD與COMS都是視覺檢測的一種，而視覺檢測主要是利用相應(yīng)設(shè)備采集所測物體的較為直觀的圖像信息，然后將圖像信息進行專門的分析處理，得到數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)信息來判斷檢測情況。道路工程中主要用于路面路基表觀外形的檢測與規(guī)劃。2.4激光激光產(chǎn)生于20世紀(jì)，從它的發(fā)現(xiàn)至今，激光已經(jīng)在各個領(lǐng)域發(fā)揮了自己獨特的作用。它為道路工程檢測提供了新的技術(shù)，大大促進了道路檢測相關(guān)研究工作的開展。2.4.1簡介。激光檢測主要依靠于激光檢測儀，激光在道路檢測中的應(yīng)用主要是依靠了激光掃描的原理。由激光檢測儀發(fā)出連續(xù)激光束，經(jīng)過檢測物質(zhì)表面后得到反射，通過接受光學(xué)系統(tǒng)與光電轉(zhuǎn)換電子學(xué)系統(tǒng)得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，通過分析研究數(shù)據(jù)得到相應(yīng)的檢測結(jié)果。2.4.2原理。目前激光檢測在我國道路工程中的應(yīng)用主要集中于路基路面彎沉與平整度測定等領(lǐng)域。彎沉主要指的是路面（特別是柔性路面）在外力荷載下產(chǎn)生的切向變形，而卸去荷載后變形會有一定的恢復(fù)，其中那能夠恢復(fù)部分的形變量就是彎沉。彎沉值的大小直接反映了路面性能與質(zhì)量，對于道路檢測有著十分重要的參考意義。第一類:激光衍射原理。激光發(fā)生衍射時會在屏幕上出現(xiàn)亮、暗相間的條紋，條紋的數(shù)量取決于狹縫的寬度，我們可以通過測量條紋數(shù)量來得到狹縫寬度，通過數(shù)據(jù)處理間接得到彎沉值大小。?第二類:光電轉(zhuǎn)化原理。利用不同強度的激光進行檢測，激光強度進行連續(xù)變換的同時得到連續(xù)變換的光電流數(shù)據(jù)，通過光電流數(shù)據(jù)變化來計算得出彎沉值。3現(xiàn)行主流道路檢測方法的組合應(yīng)用通過把現(xiàn)行主流道路檢測技術(shù)整合并應(yīng)用，充分發(fā)揮各種道路檢測技術(shù)的優(yōu)點，對于道路工程檢測，特別是嚴(yán)苛環(huán)境下的道路工程檢測有著十分重要的意義。綜合上述道路檢測方法，簡單歸類如下：波（機械波、電磁波、光波）類：探地雷達、超聲波、激光數(shù)據(jù)處理成像類：探地雷達、超聲波、激光圖像分析類：CCD、COMS對于不同的道路環(huán)境，進行不同的組合來產(chǎn)生最大的使用效果。例如在沙漠隔壁地區(qū)，自然環(huán)境干燥多風(fēng)且視野較為開闊，對于所處這樣環(huán)境下的道路工程檢測，首先可以應(yīng)用CDD相關(guān)技術(shù)進行路段的拍攝獲取路基路面基本情況來進行分析得出還需繼續(xù)檢測的路段范圍，這樣提前選擇既節(jié)約了成本又節(jié)約了時間。而由于沙漠地區(qū)路基以沙石為主，不是十分穩(wěn)定這樣就可以利用探地雷達與激光的組合來進行檢測。探地雷達主要對道路內(nèi)在結(jié)構(gòu)進行檢測，提前要預(yù)防道路破損事件的發(fā)生。激光主要用來檢測路面的平整度與彎沉情況。對比于山區(qū)盤山公路的檢測，上述組合形式顯然是不太實用的。盤山公路彎多路急，路面彎曲不平整，用激光檢測達不到預(yù)想效果，所以在山區(qū)道路檢測中將激光換為超聲波效果更好。4結(jié)論道路檢測的最終目標(biāo)就是發(fā)現(xiàn)問題從而解決問題。怎樣更好更快的發(fā)現(xiàn)問題是人們孜孜不倦的追求。現(xiàn)行的道路檢測技術(shù)種類繁多，道路環(huán)境也復(fù)雜多樣，已經(jīng)很難的利用一種或兩種道路檢測技術(shù)來進行道路工程的檢測。俗話說〃取其精華、棄其糟柏”，對于道路檢測技術(shù)的態(tài)度是要充分了解他們各自的優(yōu)缺點與經(jīng)濟效益，結(jié)合實際檢測環(huán)境，進行最為優(yōu)良的組合應(yīng)用，就像道路材料的級配一樣，只有一個最佳的配合比才能發(fā)揮道路材料的最佳性能。人們對道路檢測技術(shù)的組合應(yīng)用就是尋找那最合適的〃配合比”，發(fā)揮道路檢測技術(shù)最佳的工作性能。參考文獻【相關(guān)文獻】薛晶，薛莉，馬會良.超聲波技術(shù)在道路測試中的應(yīng)用[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報，2005，19（2）:8-10.王林杰，袁建議，代寧.探地雷達在道路檢測中的干擾信息分析[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報，2017，33（1）:35-40.陳曉麟，毛雯麗.激光檢測技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2008（05）.李豫東，汪波，郭旗.CCD與C