卓林
广西建筑工程质量检测中心
摘要：随着我国国民生活水平的发展，汽车的使用量大幅提高，公路安全问题成为当今的热点。及时对公路进行检测是保障公路安全的有力手段。本文介绍了公路路面的平整度、承载能力、抗滑性能等方面的检测技术，并对现今的检测技术和检测设备进行了分析探讨。
关键词：公路检测；检测技术；公路检测设备
引言
随着社会的发展，社会对公路基础设施的建设要求越来越高，为了有效提高我国公路的运输能力，对公路进行严格的检测十分必要。公路检测技术是公路建设工程竣工、公路养护检测的基础，对公路进行检测，及时发现并解决公路的质量问题能够保障公路的使用性和安全性。公路路面检测主要有路面的平整度、承载能力、抗滑性能等几个项目。
一、路面平整度的检测技术
路面平整度对车辆行驶过程中的运行速度、舒适程度以及行驶安全有很大的影响，是评价路面使用性能的重要指标。根据不同的检测原理，检测路面平整度的设备和方法分为很多种，其检测结果也具有一定的差异。
1.3m直尺法
3m直尺法是一种传统的路面平整度检测方法，将一把3m的直尺水平按根据需要确定的方向，置于测试地点的路面上，目测三米直尺底面与路面之间的间隙情况，确定最大间隙位置。然后用塞尺塞进间隙处，测量其最大间隙的高度。单杆检测路面平整度时，以3m直尺与路面的最大间隙为测试结果。连续测定10尺时，判断每个测定值是否合格，根据要求，计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值。
这种方法在具有简便易行的优点，在施工过程中较为常用。但是这种方法需要人工测量，大量耗费人力资源，并且不够智能，测量结果不是十分准确。
2.连续式平整度仪法
连续式平整度仪法是指仪器在前进过程测量小轮随着路面的凹凸上下摆动，从而引起传感器输出正负及大小不同的电位，由此可以得到路面的平整度。
连续式平整度仪具有检测灵敏、全面等优点。但是仪器体积较为庞大，检测效率较低。由于该仪器需要人工或车俩拖拽前行，因此较为适用于相对平整的路面，对于坡度较大、破损严重等路面的检测容易造成较大的误差。
3.激光路面平整度测定仪法
激光路面平整度测定仪的使用原理是利用仪器中发射出的激光造成的光时差对路面的凹凸情况进行测定，从而得到路面平整度。激光路面平整度测定仪是一辆测定车，车上装有激光传感器、陀螺仪以及加速度计。测试时，测试车匀速在路面上前行，汽车底部的激光传感器通过激光束的反射角度测试路面的平整性，通过车上的加速度计信号确定车自身的颠簸，减去这个自身的颠簸就得到了实际的路面平整度信号，将这个信号转变为数字即是路面平整度数值。
这种仪器具有操作简单、测试速度快、精确度高等优点，并且测试的结果较为全面，极大的提高了测量效率，在公路大范围的检测中十分适用，因此具有较为良好的使用前景。
除此之外，还可以使用车载式颠簸累积仪对路面平整性进行测量，只是这种方法虽然能够测试路面行驶的舒适度，但是检测的精确度较低，易受到外界因素的干扰，并且测试结果需要进一步换算才能得到IRI值，因此这里就不详细介绍了。
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二、路面承载能力检测
路面承载能力的检测主要是得到路面的弯沉值。在标准的轴再作用下，路面表面轮隙位置产生的垂直变形或回弹变形值称为路面弯沉值[1]。路面弯沉值是衡量路面强度的重要指标，是评价路面使用性能的主要指标。
1.贝克曼梁式弯沉仪法
贝克曼梁式弯沉仪采用杠杆原理，主要由贝克曼梁和百分表组成。该仪器的百分表在规定轴载的作用下可显示出路面与车轮轮隙处发生垂直变形而产生的弯沉值。
这种方法操作简单，但是耗费人力，测试速度慢，并且测试精确度较低，可靠性弱，仅适用于柔性路面的检测。
2.自动弯沉测定仪法
与贝克曼梁式仪器一样，自动弯沉测定仪的工作原理也是杠杆原理，只是将贝克曼梁式仪器的百分表改为位移传感器。这种方法通常将仪器固定在一辆测量车上，通过测量车的匀速行驶全程记录传感器的位移，从而得到弯沉数值。
这种方法适用于柔性路面的集中测试，较为适合用于施工验收和养护。
3.落锤式弯沉仪法
落锤式弯沉仪法的工作原理是通过计算机的控制使液压传动装置将重锤提升到规定高度后自由落下，将重锤的冲击力作用于路面的承载板上，路面会产生一个瞬时的变形[2]，从而通过传感器检测到路面的形变，将信号传入计算机，就可以得到弯沉值。通过调节重锤的重力和高度能够调整动态载荷的大小。
这种方法是国际上较为常用的检测方法，检测速度快，精确度高，抗干扰性强，对各种公路的测量都适用，尤其是大范围的高速公路检测。
4.激光弯沉测定仪法
激光弯沉测定仪主要由激光器、显示仪表、放大器、光电转化测头以及放大器组成。工作时，测定仪被固定在车上。利用汽车离开被测点的瞬间路面产生的回弹带动固定在路面上的测头升起，使发射出的激光打在硅光电池上，从而产生光电流，根据计算这个光电流的大小得到路面的回弹弯沉值。
这种方法是目前应用较为广泛的测量技术，具有测量设备精简、操作简单等优点，与柔性路面比起来，更适用于刚性的路面。
三、路面抗滑性能检测
路面抗滑性能是道路行车安全的重要保障，是评价路面实际适用性能的关键参数，通常以路面摩擦系数和路面纹理构造深度为测量标准。
1.摆式仪法
摆式摩擦系数测量仪最先应用于英国，在规定条件下，由摆与路面滑动的摆值表示路面的抗滑值。这种仪器需要人工进行选点，精确度低，并且只能测量车速较低的摩擦系数，随着高速公路的普及，这种方法已经不再适用。
2.构造深度测试法
构造深度指的是路面凹凸状况的平均深度，主要应用于测定路面的粗糙度、抗滑性以及排水性。将已知体积的砂平铺在被测试路的表面，测量砂的覆盖面积，从而计算出构造的平均深度。
这种方法简单，但是收环境因素影响较大，具有较大的误差，随着我国公路体系的升级，这种方法已经无法满足测试需要。
3.横向力系数检测车法
测试车匀速行驶于被测路面，由车前端的供水系统匀速洒下适当宽度的水带，并形成一层水膜。当配重测试轮接触到路面时[3]，测试机构受到一定的横向力，通过拉力传感器检测后将这个信号传入计算机，同时测出车距离的信号，即可形成一系列的测试结果。
这种方法测试简单且不影响道路的正常通车，尤其适用于高速公路的大范围测试。
4.刹车式和不完全刹车式摩擦系数测试仪法
这两种方法同样都是自动化的检测设备。刹车式摩擦系数测试仪是指车在前进过程中，相隔一定的时间自动对测试轮进行刹车，通过传感器记录下测试轮在刹车过程中的滑动力，从而得到制动力系数。不完全刹车法则是使测试轮的滚动线速度小于行驶轮，使测试仪器处于连滚带滑的状态，记录下此时的力的数据，则可得到路面摩擦系数。
这两种方法都是目前测量路面抗滑能力的主流技术，但是在设备的制造方面具有一定的难度，同时检测成本也由于检测轮的制动和不完全制动而升高。
值得一提的是，近年来一些研究表明，完全刹车时的最大减速度能够测定路面的摩擦系数。一些科研人员利用高分辨率的激光传感器测试路面的微观状况，并对定量指标与路面摩擦系数的关系进行研究和分析，若这一技术能够得到实际应用，那么路面摩擦系数的检测方法将更加经济高效。
四、结论
公路路面的检测技术是保证公路基础建设质量，提高公路养护效率的基础。近年来，我国公路的升级十分快速，公路路面检测技术的水平也随之提高。随着计算机技术、激光科技、自动控制技术在公路检测技术中的广泛应用，我国的公路检测精确度和效率得到了大幅的提高，并逐渐向自动化、智能化、无损化以及精准快速的方向发展。
参考文献：
[1]夏栋祥.公路检测相关技术实践浅析[J].门窗，2014，10：354+356.
[2]吉正莲.公路试验检测管理水平提升策略探讨[J].交通建设与管理，2015，Z2：45-46+50.
[3]张文奇，许青华.浅谈道路综合检测车在公路检测中的推广应用[J].黑龙江科技信息，2014，01：243.
论文作者:卓林
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：路面论文; 公路论文; 测试论文; 摩擦系数论文; 测量论文; 平整度论文; 激光论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;