现有道路无损检测方法介绍

现有道路无损检测方法介绍王雪潼;李涛;李广阔【摘要】为了研究现行主流道路检测方面存在的问题与状况,本文简要介绍了现有道路检测技术及其原理，并结合各种道路检测技术的特点讨论了其组合检测的可行性与优势性，最后对比了不同道路检测技术组合在相同环境下的应用,为道路检测技术发展趋势提供技术参考.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷)，期】2018(000)036【总页数】2页(P108-109)【关键词】道路检测;探地雷达;激光;超声波;CCDCOMS【作者】王雪潼;李涛;李广阔【作者单位】郑州大学水利与环境学院，河南郑州450001;上蔡县水利局洪河贺道桥管理所河南驻马店463800;湖北省路桥集团有限公司，湖北武汉430056【正文语种】中文【中图分类】U416.061概述随着社会的发展以及科学技术水平的提高，道路无损检测技术到现在已经产生发展了激光［3］、探地雷达［2,5］、超声波［1］、CCD［4］等一系列门类，他们各有自己的优势，并在我国道路发展中起了独特的作用。中国有句古话：要致富，先修路。伴随着我国基础设施建设与大开发工作的进行，越来越多的道路桥梁工程修建在了诸如山谷、沙漠等环境严苛的地方，基于这些地方环境的多样性、复杂性与不确定性，道路检测技术已经不能单一的运用其中。而怎样合理分配应用道路检测技术，不同的道路检测技术进行怎样的组合设计会有什么样的效果，这些都对我国道路检测的发展提供了宝贵的前景。2现行主流道路检测技术2.1探地雷达探地雷达从发明发现至今已经发展了几十年了，经过前人大量的探索研究，确定了其在道路无损检测中的重要地位，探地雷达主要是利用设备天线发射高频电磁波，电磁波经过探测物体后被设备接受，进行一系列的数据分析与观察，得出检测结果。探地雷达的工作频率范围介于1M~1GHz之间，在地下介质中的传播以位移电流为主。探地雷达设备在移动过程中其中一天线持续发射高频宽带电磁波，另一天线接收来自地下物质的反射波。而电磁波在传播过程中与介质、电磁强度等有关，不同的条件因素会影响电磁波产生不同的形态变化，能通过数据和几何图形直观的反映出来。最后分析所得到的数据图形，可推测计算出所测地的大致地形形态、岩石构造等信息。基于道路检测方面的应用可以探查路面裂缝情况、路基情况等。2.2超声波不同于电磁波，超声波属于机械波，但都和电磁波一样有属于波的如反射、折射、干涉、衍射等性质。当然，超声波还有着其独特的优点，比如超声波的激发较为简单，原理通俗易懂，设备操作不复杂等。所以在道路工程检测中有着十分广泛的应用。2.2.1简介。超声波是一种机械波，其频率大于20000Hz，大于人能接受听见的最大声波，所以叫做超声波。而超声波检测技术是指一种用于检测道路路面路基（特别是高等级道路路面路基）的最基本的方法。超声波的特点：超声波有着十分优良的定向性，能定点检测所需检测的工程道路。超声波的穿透性较强，但由于其机械波固有属性原因，它会在穿过一些介质时产生一定得衰弱和散射。超声波的能量相比于声波大得多。超声波检测在固体介质中表现优良，但由于其会在不同介质交汇面层发生反射、折射、衍射等现象，所以超声波并不适合用于固液气混合介质的检测，在道路工程中运用有一定局限性。2.2.2工作原理。超声波在道路工程中主要用于对已有路面破损等情况的检测，也就是超声波探伤。材料破损处的性能是和周围部分不一样的，超声波就利用这一声学性差异特点来检测，得到不同的反射图信息，来探明研究具体破损情况。一般使用超声波检测仪来进行检测操作，具体原理图与电磁波原理图类似。2.3CDD与COMSCCD与COMS都是数码相机的成像元件之一，而CCD、COMS相机相当于人的眼睛，可以识别道路工程中包括尺寸、颜色等信息。两者相对比，它们功能相近，主要区别是CCD技术更加先进，而COMS应用更加广泛，且成本比CCD更低，但总的来说双方基本都能满足检测的要求。简介。CDD与COMS都是视觉检测的一种，而视觉检测主要是利用相应设备采集所测物体的较为直观的图像信息，然后将图像信息进行专门的分析处理，得到数据信息，通过数据信息来判断检测情况。道路工程中主要用于路面路基表观外形的检测与规划。2.4激光激光产生于20世纪，从它的发现至今，激光已经在各个领域发挥了自己独特的作用。它为道路工程检测提供了新的技术，大大促进了道路检测相关研究工作的开展。2.4.1简介。激光检测主要依靠于激光检测仪，激光在道路检测中的应用主要是依靠了激光扫描的原理。由激光检测仪发出连续激光束，经过检测物质表面后得到反射，通过接受光学系统与光电转换电子学系统得到相应数据，通过分析研究数据得到相应的检测结果。2.4.2原理。目前激光检测在我国道路工程中的应用主要集中于路基路面弯沉与平整度测定等领域。弯沉主要指的是路面（特别是柔性路面）在外力荷载下产生的切向变形，而卸去荷载后变形会有一定的恢复，其中那能够恢复部分的形变量就是弯沉。弯沉值的大小直接反映了路面性能与质量，对于道路检测有着十分重要的参考意义。第一类:激光衍射原理。激光发生衍射时会在屏幕上出现亮、暗相间的条纹，条纹的数量取决于狭缝的宽度，我们可以通过测量条纹数量来得到狭缝宽度，通过数据处理间接得到弯沉值大小。»第二类:光电转化原理。利用不同强度的激光进行检测，激光强度进行连续变换的同时得到连续变换的光电流数据，通过光电流数据变化来计算得出弯沉值。3现行主流道路检测方法的组合应用通过把现行主流道路检测技术整合并应用，充分发挥各种道路检测技术的优点，对于道路工程检测，特别是严苛环境下的道路工程检测有着十分重要的意义。综合上述道路检测方法，简单归类如下：波（机械波、电磁波、光波）类：探地雷达、超声波、激光数据处理成像类：探地雷达、超声波、激光图像分析类：CCD、COMS对于不同的道路环境，进行不同的组合来产生最大的使用效果。例如在沙漠隔壁地区，自然环境干燥多风且视野较为开阔，对于所处这样环境下的道路工程检测，首先可以应用CDD相关技术进行路段的拍摄获取路基路面基本情况来进行分析得出还需继续检测的路段范围，这样提前选择既节约了成本又节约了时间。而由于沙漠地区路基以沙石为主，不是十分稳定这样就可以利用探地雷达与激光的组合来进行检测。探地雷达主要对道路内在结构进行检测，提前要预防道路破损事件的发生。激光主要用来检测路面的平整度与弯沉情况。对比于山区盘山公路的检测，上述组合形式显然是不太实用的。盘山公路弯多路急，路面弯曲不平整，用激光检测达不到预想效果，所以在山区道路检测中将激光换为超声波效果更好。4结论道路检测的最终目标就是发现问题从而解决问题。怎样更好更快的发现问题是人们孜孜不倦的追求。现行的道路检测技术种类繁多，道路环境也复杂多样，已经很难的利用一种或两种道路检测技术来进行道路工程的检测。俗话说〃取其精华、弃其糟柏”，对于道路检测技术的态度是要充分了解他们各自的优缺点与经济效益，结合实际检测环境，进行最为优良的组合应用，就像道路材料的级配一样，只有一个最佳的配合比才能发挥道路材料的最佳性能。人们对道路检测技术的组合应用就是寻找那最合适的〃配合比”，发挥道路检测技术最佳的工作性能。参考文献【相关文献】薛晶，薛莉，马会良.超声波技术在道路测试中的应用[J].黑龙江工程学院学报，2005，19（2）:8-10.王林杰，袁建议，代宁.探地雷达在道路检测中的干扰信息分析[J].湖北理工学院学报，2017，33（1）:35-40.陈晓麟，毛雯丽.激光检测技术在公路工程中的应用[J].交通标准化，2008（05）.李豫东，汪波，郭旗.CCD与C