道路施工中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用范文

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摘要：通過傳統(tǒng)檢測技術(shù)和無損檢測技術(shù)的對比，對無損檢測技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，介紹了超聲波無損檢測技術(shù)、激光檢測技術(shù)、圖像技術(shù)、頻譜分析技術(shù)等無損檢測技術(shù)的原理與適用范圍，闡述了道路施工中使用無損檢測技術(shù)的可行性，介紹了無損檢測的儀器設(shè)備，提出了無損檢測技術(shù)在未來的發(fā)展，研究表明，無損檢測技術(shù)在未來具有較好的應(yīng)用前景，使用無損檢測技術(shù)能夠有效提升道路質(zhì)量，使道路施工的開展更加順利。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù)；道路施工；道路檢測

引言

無損檢測技術(shù)不會對構(gòu)件的性能產(chǎn)生影響，通常是對一些物理量有效進(jìn)行測定，對結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行判斷的一種方法。無損檢測技術(shù)的產(chǎn)生，集聚了多個學(xué)科的精華。無損檢測技術(shù)中使用的基礎(chǔ)理論主要來自現(xiàn)代材料學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)，電子計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給無損技術(shù)提供了相應(yīng)的理論基礎(chǔ)，無損檢測的出現(xiàn)，為道路檢測增加了現(xiàn)代化的檢測手段。

1傳統(tǒng)檢測技術(shù)和無損檢測技術(shù)的概述

傳統(tǒng)檢測技術(shù)具有一定的局限性，采用的方法主要是隨機(jī)選點、鉆孔取樣，對室內(nèi)進(jìn)行分析和處理，從而獲取需要的工程參數(shù)，存在極大的局限性。被測點的選擇非常隨機(jī)，沒有進(jìn)行仔細(xì)選擇，檢測結(jié)果不具備代表性[1]；檢測點分布稀疏，一些隱蔽性的問題不易被發(fā)現(xiàn)，給后續(xù)工程留下較大的安全隱患。對道路進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)時，雖然能夠及時發(fā)現(xiàn)路面的問題，但是對路面的一些隱性的病害缺乏行之有效的檢測手段。科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使檢測技術(shù)發(fā)生翻天覆地的變化。道路的檢測已經(jīng)由人工檢測向無損技術(shù)發(fā)展，技術(shù)上也由一般向高新轉(zhuǎn)化。例如：路面檢測中已經(jīng)將高精度的傳感器應(yīng)用其中；對路面的斷面進(jìn)行檢測過程中，已經(jīng)使用了激光技術(shù)；對路面厚度進(jìn)行檢測過程中，已經(jīng)使用了雷達(dá)技術(shù)；對路面的病害進(jìn)行觀測時，已經(jīng)使用了圖像處理技術(shù)。目前的道路檢測中已經(jīng)相繼使用了無損檢測技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用使道路的檢測效率全面提升，準(zhǔn)確性也得到提升。

2無損檢測技術(shù)的原理和適用范圍

2.1超聲波無損檢測技術(shù)

超聲波屬于一種聲波，這種聲波大于人耳聽到的頻率，超聲波在傳輸過程中需要遵循波的規(guī)律來傳播。道路檢測過程中使用的超聲波檢測技術(shù)是讓超聲波進(jìn)入材料介質(zhì)，借助介質(zhì)接收到超聲波之后發(fā)生反射而產(chǎn)生的相關(guān)參數(shù)，對道路的內(nèi)部破損問題展開有效判斷，屬于一種新型的無損檢測技術(shù)。在介質(zhì)的不同位置設(shè)置相應(yīng)的傳感器，對規(guī)定時間段內(nèi)的超聲波進(jìn)行相應(yīng)的測量，根據(jù)速度、位移和時間三者的關(guān)系對超聲波的波速進(jìn)行計算，對速度和介質(zhì)二者的關(guān)系展開測定，如抗壓強(qiáng)度等，還可以對材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)展開測量，檢測材料內(nèi)部中是否存在缺陷問題。我國在20世紀(jì)70年代就開始使用超聲波無損檢測技術(shù)。該技術(shù)具有容易激發(fā)、檢測簡單、操作過程方便、成本較低等諸多優(yōu)點，在道路檢測中使用這項技術(shù)具有良好的前景[2]。目前，這項技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于道路路面的材料密實度檢測中，在對道路的彈簧現(xiàn)象的檢測和混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測中也有應(yīng)用，可以快速掌握路面的結(jié)構(gòu)，找出路面中存在的問題。

2.2激光檢測技術(shù)

激光檢測技術(shù)作為一種無損檢測技術(shù)，是近幾十年才發(fā)展起來的，屬于一種新型的技術(shù)。這種技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的主要原因是其具有較高的亮度、極高的分辨率和較強(qiáng)的方向性的優(yōu)點。使用這種技術(shù)對道路進(jìn)行檢測時，主要利用的是激光得特征。這項技術(shù)具有三大原理：①衍射原理。激光遇到狹縫后出現(xiàn)了衍射現(xiàn)象，通過對狹縫寬窄的調(diào)整，就能夠得到不同的明暗相間的圖像，從而建立相關(guān)關(guān)系，對結(jié)構(gòu)中狹縫寬度變化等進(jìn)行分析。②光電反射原理。由于激光越強(qiáng)，其電流就會越強(qiáng)，能夠利用光電轉(zhuǎn)化器讓光能有效轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)激光的強(qiáng)度發(fā)生相應(yīng)的變化時，光電的電流也會發(fā)生相應(yīng)的變化，提前將位移和光電流二者之間的電流表示出來，根據(jù)電流的具體變化對位移的變化量進(jìn)行計算。③光的時差原理。這種原理主要利用光的傳播速度較快的原理，利用這種原理能夠在較短的時間內(nèi)記錄時差問題。路面和路基進(jìn)行檢測過程中，激光的具體應(yīng)用主要是距離測定方面。另外，還能夠?qū)y理的深度和彎曲的程度進(jìn)行檢測。

2.3圖像技術(shù)

圖像技術(shù)主要有兩種，一種是紅外成像技術(shù)，一種是激光全息圖像技術(shù)。前者是應(yīng)用不同材料的導(dǎo)熱性能，使用精度較高的熱敏傳感器對檢測對象內(nèi)部的熱傳導(dǎo)規(guī)律進(jìn)行檢測，從而檢測溫度場的分布狀況，將檢測的數(shù)據(jù)用圖像表示，根據(jù)圖像呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部狀況[3]。通過激光全息技術(shù)能夠得到全息圖，使用全息圖測量相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對力學(xué)量進(jìn)行計算。這種方法同樣優(yōu)點頗多，不僅具有較高的精細(xì)度，呈現(xiàn)的圖形也非常直觀，能夠使整個檢測具有全面性。

2.4頻譜分析技術(shù)

頻譜分析技術(shù)主要的原理是對不同介質(zhì)進(jìn)行分析，從而分析表面?zhèn)鞑サ念l率特性。這項技術(shù)能夠?qū)β访媸┘酉鄳?yīng)的沖擊力，從而產(chǎn)生一種瑞雷面波，以振源為中心向四面展開傳播。對一力錘的重量進(jìn)行調(diào)整，能夠得到不同頻率的瑞雷面波。在不同的位置設(shè)置相應(yīng)的傳感器，能夠?qū)Σ▌拥念l率進(jìn)行檢測。還可以對不同深度的介質(zhì)進(jìn)行測量，獲得力學(xué)參數(shù)，以檢測均勻性。與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)對比，該技術(shù)檢測速度快，檢測效率高。

3無損檢測的儀器設(shè)備

3.1彎沉測試儀

彎沉測試設(shè)備中使用最為廣泛的一項儀器是落錘式彎沉儀，該設(shè)備的基本原理是通過液壓系統(tǒng)控制重錘從一定高度自由落下對路面施加一沖擊荷載，同時利用沿荷載軸線分布的傳感器陣列采集路面的彎沉數(shù)據(jù)。該設(shè)備記錄下的受力狀態(tài)非常真實，沒有對彎沉進(jìn)行模擬，對交通不會造成較大的影響，屬于一種非常理想的彎沉檢測設(shè)備。

3.2斷面檢測儀

斷面測試主要是對平整度和車轍進(jìn)行測試。對斷面進(jìn)行相應(yīng)的檢測時，通常采取的檢測設(shè)備有橫斷面儀和橫斷面尺。20個世紀(jì)末，我國還引進(jìn)了一種激光斷面儀，采用無合作目標(biāo)激光測距技術(shù)和精密測角技術(shù)，將極坐標(biāo)測量方法與計算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，配合專業(yè)圖形處理軟件，無需后處理可快速出具檢測結(jié)果及報告，是一款實用性很強(qiáng)的工程測量工具，在道路的檢測中應(yīng)用十分廣泛，正常測試速度已經(jīng)達(dá)到了80km/h，對橫坡、縱坡、彎曲率、密實度和含水性均能進(jìn)行測試，應(yīng)用前景良好。

3.3路用雷達(dá)監(jiān)測儀

該設(shè)備能夠?qū)Φ缆分写嬖诘娜毕葸M(jìn)行細(xì)致的檢測，不僅能節(jié)省大量的人力，操作起來也十分方便，具有較快的速度，可以在大面積內(nèi)進(jìn)行檢測，不會受到環(huán)境因素的影響。利用雷達(dá)進(jìn)行檢測時，地面介質(zhì)會存在一種反射波，根據(jù)反射波的幅度對地面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，從而得出介質(zhì)的分布狀況，不但能夠檢測厚度，還能夠檢測密實度和濕度等。

4無損檢測技術(shù)在道路檢測中的應(yīng)用價值

無損檢測技術(shù)具有較高的檢測準(zhǔn)確性，且檢測速度快，在道路檢測中的應(yīng)用越來越廣泛。道路建設(shè)初期，這項技術(shù)主要是對施工質(zhì)量進(jìn)行檢測，第一時間發(fā)現(xiàn)道路中存在的各項安全隱患，保證道路的質(zhì)量。道路建成之后，經(jīng)過時間的推移，道路的性能受到影響而發(fā)生劣化[4]，劣化的速率也不均等，初期階段劣化的速率相對較低，后期劣化的速率會加快。同時，后期維修費用也會增加。采用無損路面檢測技術(shù)，能夠?qū)Φ缆穬?nèi)部出現(xiàn)劣化的規(guī)律進(jìn)行分析，對養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化，提出更加具有科學(xué)性的決策。無損檢測技術(shù)集聚各學(xué)科精華，具有較強(qiáng)的綜合性。與之相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展，將推動無損檢測技術(shù)的優(yōu)化。

5結(jié)語

無損檢測技術(shù)與傳統(tǒng)檢測技術(shù)相比具有諸多優(yōu)點，能夠提高道路檢測的準(zhǔn)確性，提高道路施工質(zhì)量。對道路進(jìn)行檢測過程中，使用無損檢測技術(shù)，應(yīng)將理論與實踐有效結(jié)合，并拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域，使無損檢測技術(shù)更好地服務(wù)于交通建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張書林.無損檢測技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用分析[J].交通世界，2017（17）：86-87.

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[3]孟顯成.無損檢測技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用研究[J].智庫時代，2017（14）：168-169.

[4]張松.淺談工程檢測中無損檢測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].環(huán)球市場，2017（6）：273.

作者：王詠梅 單位：河北道橋工程檢測有限公司