摘要：公路工程中的路面部分，对于公路而言至关重要，其各个结构层的厚度是非常重要的技术参数。要确保各个结构层的厚度尺寸达到要求才能确保其性能满足交通运行的需要。当前在我国公路路面厚度尺寸检测的过程中，最为常见的检测方法是钻孔取样法。这种检测方法的弊端在于会破坏路面的结构，但是却能够保证检测的数据非常准确，如果将其应用到寒冷地带中，就会导致雨水深入到公路结构内，极易出现冻胀的病害问题，会使得整体结构受到损坏。此时就应该选择使用更加先进、技术水平更高的无损检测方法来进行厚度数据的检测，地质雷达就是非常重要的一种方式。在公路工程检测过程中，应用地质雷达技术可以实现高精度的厚度检测，同时也不会给路面造成损坏，工作效率也非常高。
关键词：公路路面；厚度检测；试验方法
1地质雷达检测原理与技术要点
1.1检测原理
地质雷达检测路面厚度是在雷达检测车上安装无线接收机和路面探测雷达两种设备，在雷达检测车匀速行进的过程中，探测雷达会不断地向路面发射电磁脉冲，这些电磁脉冲会在短时间内直接穿透路面，当遇到电介质常数发生变化的界面层时，电磁波会进行反射从而形成一种反射波，脉冲反射波则会被无线接收机接收，然后呈现出反射波的相关信息。公路路面构造中，不同层材料之间的电介质常数存在明显的差别，这使得两个电介质之间电磁波的传输会有反射问题，那么通过反射波的接收时间及波速等信息，就可以准确地记录路面的厚度，这种测试精度是非常高的。
1.2探地雷达检测路面厚度的过程
改性沥青、沥青混凝土材料为我国公路路面的常用材料，当面层为沥青混凝土时，其相对介电常数范围为3~5，随着使用材料的不同，基层与路基相对介电常数也有所不同，大多数情况下介电常数在8以上。由此可见，公路各层间均存有介电常数，且各不相同，这一特性，为雷达检测提供了地球物理依据。近年来，随着我国科学技术的不断进步，公路建设中不断涌现出新技术和新方法，道路施工技术也得到了较大提升。在沥青路面工程中，厚度检测极为关键，探地雷达检测技术的应用，可以保证检测结果的准确性，高效化。路面厚度选用探地雷达检测时，利用宽频带发射天线发射机可向地下发射无载波电磁脉冲，在地下传播过程中，该脉冲将与各种电性介质界面相遇，从而形成发射，经天线接收到的后向散射与反射信号，将向数字信息转化，并向主机内传输，随后经数据、图像处理，即可将反射体的一些参数准确计算出来，并做介质层面区分，从而获取各层面的厚度。
1.3技术要点
地质雷达检测需要满足一定的要求，才能使得厚度检测结果的精度达到预期目标。（１）检测车应该全过程是匀速前行的，一般速度控制在８０ｋｍ／ｈ左右，能够最大程度达到预期的检测效率和精度；地质雷达的最大探测深度＞６０ｃｍ，这对于路面结构都是能够满足要求的，而对应的厚度检测数据的精度是深度的２％～５％。（２）地质雷达的检测全过程是在计算机的控制下开展，在检测中应该对检测数据进行实时的采集和存储，同时也可以快速地查看雷达的波形图状况。（３）地质雷达的监测结果可以显示路面的彩色剖图，从而获得对路面厚度的评价指标，同时还可以呈现雷达波形图、三维路面厚度剖面等构造图。（４）雷达检测路面后的结果还涵盖了某一路段范围内的总体评价指标，评价的内容包括平均厚度、厚度代表值、最小厚度、变异系数等。
2落锤式弯沉仪检测技术研究
作为公路工程竣工验收的主要检测指标，路面弯沉能够充分体现路面结构层与土层的强度、刚度，且与路面使用性能密切相关。为此，必须做好路面弯沉检测，这对路面强度评价具有重要意义。
2.1落锤式弯沉仪工作原理
作为当前路面弯沉强度无损检测的最先进的设备之一，落锤式弯沉仪是通过重锤在一定高度自由下落所产生的冲击荷载，从而对路面所形成的瞬时变形进行准确测量，也就是对动态荷载作用下所形成的动态弯沉进行测量，并以此计算路面各层材料的动态弹性，获取的数据可用于道路承载能力的评价。
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2.2落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪对比试验
2.2.1试验段分析
选择具有代表性的路段作为试验段，通过落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪对比分析，为落锤式弯沉仪检测的动弯沉向贝克曼梁弯沉仪检测的回弹弯沉值转换提供便利。根据要求，选取2段作为试验段，即选用K13+680~K14+000作为试验段，该路段重载交通严重，路面结构为沥青混凝土+水泥稳定砂砾+天然级配砂砾；选取K10+000~K10+500作为试验段，路面结构为沥青表处（层铺法）+级配砾石+天然砂砾。
2.2.2对比试验流程
（1）合理选用弯沉测定车，落锤式弯沉仪冲击荷载需等同于贝克曼梁弯沉仪测定车的后轴双轮荷载；（2）对比路段起点通过油漆做好标注；（3）根据规程，通过贝克曼梁弯沉仪定点检测回弹弯沉，测定车驶离之后，以测点为中心画圆，半径为15 cm，且做好测点标注；
（4）落锤式弯沉仪承载板与圆圈相对，将偏差控制在30 mm以内，对同一点做弯沉检测试验，2种仪器前后相差时间应小于10 min。
2.3对比
通过对比分析得知。在路面结构、材料等一致的情况下，2种弯沉检测方式测定的弯沉值之间存在良好的相关关系，但相比之下，落锤式弯沉仪应用效果更好，能够对实际行车荷载进行有效模拟，具有较高精度，能够准确无误地进行动态弯沉测定，且测定迅速，自动化程度高。但要注意的是在试验之初，极易产生掉线情况，此时需做好检查，减少失误，提高准确性，保证检测质量，推进检测技术的进一步提升，更好地为检测事业做贡献。
3挖坑法测定厚度
3.1用挖坑法测定厚度应按下列步骤执行：
a.根据现行规范的要求，按公路基路面现场测试随机选点的方法，随机取样决定挖坑检查的位置。如为旧路，该点有坑洞等到显著缺陷或接缝时，可在其旁边检测。b.选一块约定40cm×40cm的平坦表面作为试验地点，用毛刷将其清扫干净。c.根据材料坚硬程度，选择镐、铲、凿子等适当的工具，开挖这一层材料，直至层位底面。在便于开挖的前提下，开挖面积应尽量缩小，坑洞大体呈圆形，边开挖边将材料铲出，置搪瓷盘中。d.用毛刷将坑底清扫，确认为下一层的顶面。e.将钢板尺平放横跨于坑的两边，用另一把钢尺或卡尺等量具在坑的中部位置垂直伸至坑底，测量坑底至钢板尺的距离，即为检查层的厚度，以cm计，准确至0.1cm。
3.2用钻孔样法测定厚度应按下列步骤执行：
a.根据现行规范的要求，按公路路基路面随机取样选点的方法，决定钻孔检查的位置。如为旧路，该点有坑洞等显著缺陷或接缝时，可在其旁边检测。b.按试验一的方法用路面取芯钻机钻孔，芯样的直径应符合要求，钻孔深度必须达到层厚。c.仔细取出芯样，清除底面灰土，找出与下层的分界面。d.用钢板尺或卡尺沿圆周对称的十字方向四处量取表面至上下层界面的高度，取其平均值，即为该层的厚度，准确至0.1cm。
结语
公路路面结构层的厚度尺寸对于路面的综合强度指标存在直接的影响，所以在实践中需要使用合理的检测技术来确定厚度尺寸。为了可以保证结构层厚度符合均匀性的要求，应该选择使用具备更高技术的雷达检测技术，从而可以为后续工程的施工提供依据，确保工程顺利实施，最终工程的质量也能够满足工程的需要。
参考文献
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[3]王子敬.沥青混合料介电常数影响因素研究[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2016（2）：45-49.
论文作者:吴明亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：路面论文; 厚度论文; 公路论文; 结构论文; 常数论文; 反射论文; 地质论文; 《基层建设》2019年第12期论文;