公路工程路基病害无损检测技术应用研究
摘要
关键词
公路工程;路基病害;无损检测;技术应用
正文
引言
无损检测技术能在不造成任何损伤的情况对施工质量进行检测,人们根据检测结果可对施工质量作出判断,还能找出具体质量问题,以便准确进行处理。可见,无损检测技术优势明显,能够给施工质量提供良好保障,但该项技术种类繁多,实际应用有诸多要求,故为了更好地发挥该项技术作用,全面保障施工质量,有必要展开相关研究。
1无损检测技术概念及特点
1.1技术概念
公路工程质量要求很高,单纯从表面无法判断其质量是否达标,但破坏其表面进行检测,又会造成二次影响,因此为了兼顾质量检测、消除二次影响两项需求,相关领域开发出了无损检测技术。无损检测技术经过一段时间的发展,衍生出多种技术手段,其中大部分技术都是利用某种能量的特性进行检测,过程中能量并不会对施工成果造成破坏性影响,同时能够穿透表面直达内里进行检测,可见无损检测技术具有很高的应用价值[1]。
绝大部分无损检测技术都需要借助设备来实施,例如超声波技术就需要使用到声波发射器、声波接收器等设备,因此设备与无损检测技术的检测过程、最终成果之间有影响关系,要保障整个检测过程顺利推进,最终取得准确结果,就要做好设备调试等一系列工作。同时,任何无损检测技术都要严格按照检测布点实施,即无损检测技术受限于设备作用范围,每次只能对一定范围内的情况进行检测,超出范围就可能会受到能量强度衰减等因素干扰,导致结果不准确,因此需要提前根据设备作用范围进行现场布点,然后按照布点结果进行检测。
1.2无损检测技术优势
1.2.1技术体系完善
以往的公路工程工程质量检测,主要是采用传统检测技术,虽然可以掌握公路工程的质量数据信息,但是也存在一定的不足之处。而无损检测技术有着非常完善的技术体系,在检测过程中具备较高的精度,检测效率也得到提升。公路工程质量检测内容比较多,且比较复杂,检测的项目众多,还要根据实际情况进行层次分析、神经网络分析等。无损检测技术的全面应用,能够提高检测的稳定性和安全性,发挥出数据分析的优势,具备较高的精度,避免出现数据偏差的情况[2]。
1.2.2不会损坏路面结构
公路工程项目进行质量检测的环节,检测技术的类型比较多,而无损检测技术作为先进检测技术应用之下,不会给道路结构造成损坏。无损检测技术使用的过程中,以激光、超声波为主要的工具进行检测,对关键性位置进行全面检测,不会给路面结构造成任何的影响,且能够快速获取质量数据信息。无损检测技术的应用,不仅可以节约资源投入,提高检测效率,还能够保护路面结构的完整性,为公路工程项目的顺利建设实施提供基础。
1.2.3具备明显拓展优势
在我国城镇化不断发展之下,公路建设数量日益增多,所以对于工程的质量检测有着更高的要求。传统检测方式比较单一,难以提高公路工程的质量检测水平,甚至可能给公路工程项目建设造成负面的影响。通过使用无损检测技术,可以形成完善的质量检测体系,操作非常灵活,检测也更加的方便,消除传统检测技术存在的不足,促进检测效果全面提升。无损检测技术在公路工程质量检测过程中发挥出非常重要的优势,也能够实现拓展使用。
2常见的无损检测技术
2.1超声波检测技术
超声波检测是最为常见的一种无损检测技术,在公路工程等钢筋混凝土工程施工检测中得到了广泛使用。原理上,主要通过声波发射器向检测点目标发出超声波,利用超声波的能量特性穿透表面,再利用超声波触物反弹的特性得到超声波,人们通过声波接收器可以了解超声波波形、强度等,然后按照理想超声波波形与实际波形作对比,如果两者基本一致,就代表施工不存在质量问题,反之存在较大区别,就代表施工存在质量问题,而波形区别的起始点就是问题所在。过程中,超声波强度能作为结果可靠性的考证依据,即如果某个结果来源于强度较弱的波段,代表这个结果产生时,声波能量已经开始衰减,因此结果有可能不完整,或存在其他问题,此时要重新布点进行检测,确保结果可靠。超声波检测适用于公路工程内部孔洞、裂缝检测,根据波形能判断孔洞或裂缝的规模。超声波检测有很多优点,如该项技术的能量没有放射性,因此操作比较安全,也不会造成二次污染,并且只要操作得当,其结果比较准确、详细。超声波检测的缺点在于检测效率低,因此不建议在大批量检测工作中使用。
2.2探地雷达检测
探地雷达检测主要通过天线发射、接收高频率电磁波,当电磁波触及物体表面,将会向内部渗透,然后沿内部结构边界扩散,由此得到反馈波形。根据反馈波形的走向、线路可以对物体内部物质性质、分布规律进行准确分析。在公路工程施工检测中,探地雷达检测能帮助找到如管道破裂、沥青厚度、混凝土板裂缝等质量问题,因此功能非常全面。同时,探地雷达检测可以与三维建模技术结合,将其检测结果建立为立体的三维模型,促使检测人员能更加直观的找到所有缺陷,使得检测进度大幅提升[3]。探地雷达检测具有检测效率高、可连续检测、检测结果分辨率高、操作简便、应用灵活、成本低廉等优点,缺点在于适用范围比较窄,即探地雷达检测无法对金属管材缺陷进行检测,因此探地雷达检测常与其他技术联合使用,如探地雷达检测+弯沉仪。
2.3射线探伤检测
射线探伤检测是一种将底片提前放置在物体内部,然后通过X、γ射线对底片进行检测,根据反馈图像对内部情况进行判断的无损检测技术。射线探伤检测在混凝土结构钢筋定位检测中具有明显优势,能非常直观的展示内部钢筋所在位置,对照设计图纸即可确认钢筋位置是否准确、是否存在缺陷。射线探伤检测的具体实施方式就是将射线发射装置放入金属盒子中,然后将发射孔对准检测点,启动内部发射装置就能利用射线能力极强的穿透性触及内部底片,得到底片反馈图像后即可完成检测。射线探伤检测具有操作简便、过程快捷、结果准确等优点,但其缺点更多。一方面,射线探伤检测的作用局限性更高,通常只能用于钢筋定位与缺陷检测、截面厚度检测,另一方面,该方法检测成本很高。
2.4渗透检测
渗透检测的应用范围比较广泛,能对金属、非金属材料进行检测,检测结果可揭露材料表面裂纹、褶皱、夹杂、凹坑、疏松等缺陷。同时渗透检测结果非常清晰,便于人们准确判断缺陷的位置、尺寸。渗透检测操作简单,只需要通过探头就能释放渗透能量波,而且探头触及位置不需要与检测点完全吻合。同时,该项技术的成本低廉,因此在公路工程检测中得到了广泛关注。渗透检测的缺点是只能对结构紧密的导体材料进行检测,且检测过程中容易受到红外线、自然光的干扰,即渗透检测目标的位置在红外线、自然光照射下会发生液体泄漏的情况,使得检测结果失准。
2.5频谱分析技术
无损检测技术重点在检测,检测的前提是对检测对象进行全面系统的了解,选择适合的技术对工程进行检查。频谱分析技术是基于传播频率进行的,该技术运用的原理是:不同介质的传播速度和频率是不同的,在路面确定一个合适的位置,用垂直放线的方式对公路周围环境进行打击,在合适的位置安装接收器,用以搜集打击产生的频率信息,通过对搜集的频率做出分析和比对,了解公路施工路面、路基情况,确保施工的质量。该技术的应用,可以及时发现施工中出现的问题,具有监督的作用[4]。
3路基病害无损检测技术实践分析
3.1工程概况
某公路工程工程项目长达100公里,该路段经历了多年的高强度使用,路面出现路基路面裂缝、坑洼、疲劳龟裂等问题。为了确保公路可靠性,决定采用无损检测技术对该路段进行全面检测,为后期工程养护提供技术指导。
3.2弯沉检测
该项检测过程中主要使用的检测设备是落锤式弯沉仪,该设备可以进行数据的自动化采集,且检测结果也可以达到精准要求。根据检测所得数据分析发现,弯沉标准值为10.2(0.01mm),对比相关标准,被检测路段的弯沉指标是达标的。在通常情况下,落锤式弯沉仪的正常速度是每小时65个,规模比较大的公路工程可以使用该方式,这种检测工具在检测沥青路面、土基、基层等领域具有优势,其检测的结果精准度极高、测量速度快,被广泛应用于公路工程检测工作中。
3.3平整度和车辙检测
在实践中测量路面平整度通常使用的是路面激光平整度仪器,该设备在测量中与地面不接触,并且可以同时检测出路面横坡车辙相关情况,能达到这样的效果是因为有着先进的信息采集系统和数据处理系统支撑。实践中应用该设备的反响良好,将来会有良好的使用前景。通过检测结果显示,车辙数据为15.1mm左右,但车辙标准应当是70mm,检测结果与指标存在较大的差距。需要注意的是,在平整度以及车辙检测的过程中对于无损检测技术的结果要进行二次核对,保证每一次的数据一致才能记录。
3.4抗滑性能的检测
以往对公路工程进行抗滑性检测最常使用的仪器是摆式摩擦系数测定仪,但是该仪器会对正常的交通产生较大的影响,影响安全的因素比较多,使用中存在较大的安全隐患。为了适应实际的发展需求和工作需求,相关技术人员积极探寻,最终研发出了双轮式横向力测试车以代替传统的摆式摩擦系数测定仪,以期达到更高的检测效果。在此次检测中,检测路段横向力系数为52.2,抗滑性级别为良。
3.5应用前景
随着公路工程建设的不断扩张和更新,对路基路面质量和结构健康的检测与维护变得格外重要。无损检测技术能够在不破坏路面的情况下,全面、准确地评估路面的损伤、老化、裂缝以及承载能力等关键指标。通过实时检测路面状况,可以实现早期问题的识别和预警,有助于减少维修成本、延长路面寿命,并提高道路的安全性和可靠性。此外,无损检测技术还能够为路面维护和修复工作提供数据支持,使工程更加精细化和高效化。在公路工程行业中,广泛应用无损检测技术将有助于提高路面质量,降低维护成本,推动路网的可持续发展,从而更好地满足日益增长的交通需求[5]。
结语
综合上述分析,在公路工程路基路面检测过程中,无损检测技术的类型有很多种,不同的检测技术应用方式与检测结果可能存在差异性。因此,在开展相关工作时要结合路基路面检测的标准,做好技术的科学选择,同时在检测阶段还要做好数据的核对,这样才能保证检测结果达到工程的标准需求。
参考文献
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[2]孙文浩.公路路基病害的无损检测技术应用[J].工程与建设,2020,34(03):489-490.
[3]车树英.关于公路工程路基试验检测的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(18):141.
[4]欧锦石.公路路基工程病害及无损检测方法探讨[J].科技信息,2012(25):353+393.
[5]孙祺华.路基病害无损检测技术应用研究[D].重庆交通大学,2010.
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