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摘要：笔者主要从高速公路路基路面无损检测设备、高速公路路基路面无损检测技术的应用等几方面概述了本文主题，旨在与同行共同学习、共同进步。
关键词：高速公路；路基路面；无损检测技术
当前我国交通越来越发达，公路涉及面积越来越广，而高速公路作为公路中的一个重要组成部分更是为人们的生活带来了极大的便利，但是同时我们也应该注意高速公路的施工质量状况，尤其是对于高速公路的路基和路面施工质量必须进行严格检测，但是就以往的一些检测手段来看，在很多方面都存在着很多的不足导致检测结果不准确，进而导致高速公路路基和路面出现很多的质量问题难以被发现，所以，当前在高速公路路基和路面检测中较为流行的一种检测手段就是无损检测技术，采用这种技术能够有效确保高速公路路基和路面施工的质量，进而提高高速公路后期使用的安全性和舒适性。
一、高速公路路基路面无损检测设备
1.弯沉检测设备
落锤式弯沉仪（FW D ）是目前应用较为广泛的弯沉检测设备，其基本原理是通过液压系统提升和释放荷载块对路面施加冲击荷载，荷载大小由落锤质量和起落高度控制，动态弯沉盆由相应的传感器测定。研究表明，FW D 的冲击荷载与时速60km ～80km 的车辆对路面的荷载相似，可较好地模拟行车荷载作用，并且测速快、精度高。继FW D 之后，新一代弯沉仪RW D 正处于研究阶段，其采用高频激光扫描，连续记录行驶中的测试车在路表产生的弯沉，测试速度约88.5km /h。R W D 的最大优点是所记录的是真实受力状态，而不是模拟荷载状态下的弯沉，并且测速远大于FW D ，因此对交通的影响较小，是较为理想的弯沉检测设备。
2.断面测试设备
断面测试设备可用于平整度及车辙的测定。在工程实践中较为普遍的是路面横断面仪及横断面尺。较为先进的平整度及车辙的测量设备是连续式激光断面仪，其测量范围还包括横坡、纵坡及转弯曲率。其工作原理是利用轮迹位置处的激光传感器以确定其与路面的距离，伴随着车辆前进便可得到路面的纵向平整度;利用横向布置的多个激光传感器来确定路面的高度，以确定横断面，进而确定车辙深度。
3.抗滑性能测试设备
摆式摩擦系数仪虽然在我国应用较为普遍，但其工作的特点对交通的影响太大，并且存在诸多不安全因素，不能与当今高速运转的社会特点相适应，已不能满足高速公路对抗滑性能测试的要求。而自动化的抗滑性能测试设备(横向力系数测试仪、刹车式摩擦系数测试仪及不完全刹车式摩擦系数测试仪)能够很好的适应我国高速公路的发展要求，其应用会越来越普遍。
二、高速公路路基路面无损检测技术的应用
1.地质雷达检测技术
运用地质雷达进行检测、工作的主要原理是，利用天线发射有用电磁波，向四面辐射，每次遇到不同的介质面，就会收到不一样的反映信号，我们就可以通过对反射信号送到的具体和时间和目标对所处的地质情况做出准确判断。因此，对于路基的填筑工作主要是由人力来完成的，因此，在一定的距离内，因为填筑工作和本区域路基施工类似，因此，在道路的内部会出现较为明显的差异，但是，换个角度观察，在纵深方位通过雷达图像的显示，呈现出来的面貌具有一致性。此时，一旦路基处于不稳定状态，路面的整体构成部位的介质就会出现杂乱无章的状况。因此，进行对公路的检测环节，虽然随着路基深度的不断变化。填料也可能随之改变，同层之间的填料却具有一致性。
如图 1 所示为路基缺损检测图，该图中所显示的路面结构自下而上分别为路基、基层以及面层，若路基某部位存在空洞等异常体，雷达波会出现异常的传播情况。雷达设备可以通过分析所得数据得到地质雷达图像的剖面，从而根据剖面所呈现的状况来判断高速公路路基的缺损状况。当被测体中有异常时，被测体与异常区的界面两侧电性差异较大，会出现强烈的反射波。同时，这一界面也是物性的特变点，常常产生绕射波，而绕射波在时间剖面上表现为双曲线，进而其雷达图像会呈现出紊乱的现象，并且同相轴出现不连续的状况。这时便可以对出现异常的区域位置及深度作出判定，对路基的危害类型、位置及程度进行最终评定。
某省于 2010 年开始通车的高速公路混凝土路面长度为118 km，为双向四车道。在该高速公路路段的桥头及路基填方路段出现了一定量的沉降及路基变形，进而引发路面出现了整体下陷裂缝及平整度下降等质量问题。为解决出现的质量问题，该高速公路路段管理人员决定选择路基灌浆的方式来对该路段破损处进行修补。为达到增加修补工作的目标性及准确性、减少盲目无用施工及有效控制施工造价等目的，该路段修补工程施工单位首先进行了路基雷达检测，以准确确定需要修复的区域。在该工程中选择了 GSSI 系列的 SIR-3000 地质雷达进行探测，该设备具有检测精度高、检测稳定性好及数据分析快捷等优点，可有效实施路基缺损检测。
2.频谱分析检测技术
该技术主要是需要充分掌握不同传播介质当中传播表面波所产生的传播频率的变化情况来达到检测目的。频谱分析检测技术的主要工作原理为：能够在高速公路路面上，产生一次持续时间较短并且速度较快的冲击，引起的冲击源会不断的产生频率波，这些频率波会随着地表向四周逐渐传播形成瑞雷面波，而将冲击力度或者冲击方式改变之后，瑞雷面波具有的频率也会发生变化，因此需要通过在多个位置上设置传感器，来完成不同波的频率检测工作。
3.路基动态载荷试验检测技术
想要准确的检测出路基对于荷载大小的承受能，就需要相关负责人员尽一切可能科学合理的对动态变形模量的测试仪设备进行利用。需要注意的是，进行实地检测的时候，需要具有一定重量的落锤，抬高到一定位置，演示自由落体，。如此，检测人员就能够通过对承载板的观察进行深入分析，实现瞬间冲击路基结构的要素，促使路基沉陷。这一过程，相关负责人员还需要实际模拟型号不同的车辆，观察分别能给路基荷载带来多大的冲击，计算路基动态的变形模量指标变化，进而实现对应用质量的控制。
4.激光检测技术
激光检测技术是通过激光光强越强，那么光电流便越强的原理来进行检测的。在检测过程中，光能被光电转换器转化成电能，这样光电流便会随着激光所发出光的光强变化而变化。由于在检测之前便已确定了电流与位移之间的关系，所以光电流发生变化便可反映出弯沉位移所产生的变化量。由于激光自身拥有着分辨率、方向性、相干性及衍射性好的优点，所以被广泛用于距离测定、弯沉测定、车辙深度及平整度的测定等方面。
5.图像检测技术
图像技术通常包括两种，一种是红外成像技术，另外一种是激光全息图像技术。其中红外成像技术能够实现检测目的的主要原理为：不同材料
所具有的导热性能也各不相同，利用热敏传感器来检测结构内部的温度分布情况和热传导情况，最后通过图像的形式把检测结果直观地显示出来，明确结构内部的具体情况。此外，激光全息图像技术的研究对象是采取全息方式而得到的全息图，然后通过对全息图所包含的各种数据进行分析和研究最终得到检测结果，这种方法能够提高检测结果的精确度和直观度。
6.超声波无损检测技术
超声波无损检测技术顾名思义主要是利用超声波的传播来进行高速公路路基和路面的质量检测，其首先是针对我们需要检测的部位发射一定的超声波，然后布置一定数量的接收器来针对超声波的反射进行接收，进而根据接收到的超声波进行分析，在不同介质中超声波传播的速度和频率都是不一样的，据此，我们就可以了解超声波传递介质的质量状况。采用超声波无损检测技术的优点是很多的，比如该技术操作简便、成本较低，并且其检测的效果较好，可见，超声波无损检测技术的应用前景是较为广阔的。
结语：
高速公路路基路面无损检测技术能够很好地确定路面以下破损区域，提高工作效率，降低施工造价，有效检测出高速公路中的路基沉陷、路基不密实、路基空洞及路面不平整等质量问题，是我国高速公路检测的发展方向。
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[4]卢颖.谈高速公路路基路面检测技术［J］.建筑安全，2015（12）
论文作者:詹亨
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/26
标签：路基论文; 路面论文; 高速公路论文; 检测技术论文; 荷载论文; 超声波论文; 激光论文; 《基层建设》2017年第17期论文;