中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
有很多檢測(cè)公路路面厚度的方式，比較常用的路面厚度檢測(cè)技術(shù)就是地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)方法。本研究與實(shí)際相結(jié)合，基于地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)操作機(jī)理的分析，與實(shí)例相結(jié)合，對(duì)該技術(shù)操作要點(diǎn)進(jìn)行了初步探討，對(duì)于提高公路檢測(cè)質(zhì)量具有比較重要的作用。
關(guān)鍵詞：公路檢測(cè);路面厚度;檢測(cè)試驗(yàn)方法
中圖分類號(hào)：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
收稿日期：2020-04-06
作者簡(jiǎn)介：車振英（1985-），女，本科，研究方向：公路工程試驗(yàn)檢測(cè)。
1 地質(zhì)雷達(dá)的基本工作原理
在檢測(cè)設(shè)備中，將探測(cè)雷達(dá)及無(wú)線接收器等準(zhǔn)備好，便于雷達(dá)對(duì)公路路面進(jìn)行檢測(cè)。雷達(dá)檢測(cè)車在施工現(xiàn)場(chǎng)以勻速行駛，設(shè)備可對(duì)公路路面快速的直接穿越并將電磁脈沖向其發(fā)射。電磁脈沖發(fā)射后經(jīng)地下過(guò)程中，由于電磁脈沖使地下結(jié)構(gòu)介質(zhì)產(chǎn)生變化及反射波，通過(guò)反射波作用對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)直接接受。結(jié)合得到的測(cè)試數(shù)據(jù)分析發(fā)射波相關(guān)信息，反射波不具有相同的發(fā)射速度可對(duì)長(zhǎng)輸介質(zhì)之間的差異進(jìn)行判斷，主要是由于公路路面結(jié)構(gòu)采用不同的材質(zhì)而產(chǎn)生[1]。根據(jù)波速及傳輸電解質(zhì)的詳細(xì)記錄，對(duì)公路路面各路段能夠直接獲取其厚度的相關(guān)數(shù)據(jù)。
2 公路檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)關(guān)鍵
采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)法時(shí)，檢測(cè)路面須多個(gè)技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)保持勻速行駛的檢測(cè)速度為80公里/小時(shí)，在行駛保持勻速條件下，檢測(cè)距離應(yīng)連續(xù)行駛4小時(shí)，要求最大檢測(cè)深度超過(guò)60厘米，在整個(gè)厚度中要求深度在2%-5%之間。在地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)中應(yīng)采用計(jì)算機(jī)算法對(duì)路面厚度進(jìn)行檢測(cè)，該算法可精確整理有關(guān)數(shù)據(jù)并形成雷達(dá)波形。對(duì)收集的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析后，可對(duì)路面厚度準(zhǔn)確確定其尺寸[2]。
3 公路檢測(cè)實(shí)驗(yàn)實(shí)例
3.1 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的公路工程的基本情況
某公路改造項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程中，公路路面在原設(shè)計(jì)方案中混凝土層為24厘米的厚度，設(shè)計(jì)砂礫層為18厘米厚度，設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定層為16厘米，對(duì)行駛質(zhì)量的提高要求，基于雙向車道要求，對(duì)行駛速度設(shè)計(jì)為100公里/小時(shí)。設(shè)計(jì)路基為23厘米的寬度，可采用瀝青混凝土材料對(duì)路面基礎(chǔ)部分進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，設(shè)計(jì)厚度為15厘米。
3.2 公路檢驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目
為使公路工程明顯提高質(zhì)量水平，應(yīng)在公路工程中要求檢測(cè)并精確測(cè)量瀝青混凝土路面厚度。
3.3 野外檢測(cè)情況
在檢測(cè)設(shè)備的過(guò)程中，一般情況下，具有較高使用頻率的設(shè)備是路用探地雷達(dá)系統(tǒng)。在操作系統(tǒng)中，在每個(gè)線剖面的雙側(cè)面要求對(duì)位于行車道右側(cè)的一條剖面進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)合公路工程施工檢測(cè)的具體要求，沿測(cè)線方向要求采樣點(diǎn)按照間隔1米進(jìn)行布置，車輛在具體檢測(cè)中要求應(yīng)保持20公里/小時(shí)的行駛速度[3]。
天線頻率尺寸數(shù)據(jù)關(guān)系比的確定應(yīng)結(jié)合電磁波的發(fā)射頻率與結(jié)構(gòu)的探測(cè)位置，在公路工程檢測(cè)施工過(guò)程中，對(duì)分辨率及深度等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格掌控。選擇的最佳天線頻率需要檢測(cè)深度尺寸，通過(guò)專業(yè)分析后，可確定本工程項(xiàng)目的天線頻率為2.5G赫茲。在時(shí)窗選擇方面，本研究中的天線頻率檢測(cè)數(shù)值為2.5G赫茲，可對(duì)天線時(shí)窗長(zhǎng)度確定為12納秒。在水平檢測(cè)點(diǎn)距方面，與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求相結(jié)合，在每間隔10厘米的位置設(shè)置取樣點(diǎn)，主要采用計(jì)算機(jī)對(duì)該距離進(jìn)行計(jì)算[4]。根據(jù)檢測(cè)試驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)果顯示，通常條件下，水平間距與實(shí)際之間有一定程度的偏差，應(yīng)控制誤差處于0.2%—0.25%之間。以免水平檢測(cè)數(shù)據(jù)存在的偏差產(chǎn)生積累問(wèn)題，因此，應(yīng)根據(jù)測(cè)量實(shí)際對(duì)測(cè)量距離的主要標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，結(jié)合積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)通?？刂破洳怀^(guò)2公里范圍。在對(duì)垂向采樣率確定方面，結(jié)合有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，共有1024個(gè)單個(gè)掃描樣點(diǎn)。
3.4 分析及處理公路工程檢測(cè)數(shù)據(jù)
經(jīng)檢測(cè)公路路面厚度工作78 天時(shí)間后，采用計(jì)算機(jī)收集和分析檢測(cè)數(shù)據(jù)確保其準(zhǔn)確性。根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的具體要求，經(jīng)全面綜合分析公路工程中各段路面層厚度值、偏差及相對(duì)誤差等有關(guān)數(shù)據(jù)的檢測(cè)結(jié)果對(duì)其質(zhì)量合格程度進(jìn)行客觀準(zhǔn)確地判斷?；締挝辉u(píng)價(jià)作為標(biāo)準(zhǔn)是一種最主要的最終方式方法，通常條件下，檢測(cè)結(jié)果的最普遍方式就是平均路段和每公里節(jié)點(diǎn)結(jié)果[5]。在檢測(cè)結(jié)果中，圖形和路面檢測(cè)表是主要表達(dá)方式。路面結(jié)構(gòu)層的最終厚度、試驗(yàn)精度參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差等相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)可通過(guò)路面檢測(cè)表得到充分體現(xiàn)，并對(duì)各設(shè)置點(diǎn)是否符合要求進(jìn)行判斷，對(duì)每公里路面質(zhì)量的檢測(cè)可通過(guò)布置100個(gè)點(diǎn)的方式得到比較詳實(shí)的數(shù)據(jù)，為相關(guān)結(jié)果的客觀性提供必要的支撐。
3.5 檢測(cè)結(jié)果
采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收集及分析檢測(cè)數(shù)據(jù)可得到的檢測(cè)結(jié)果如下：本研究中的高速公路為28.5公里長(zhǎng)，對(duì)兩條剖面分別進(jìn)行檢測(cè)，最終得到剖面厚度平均值為16.42厘米和16.36厘米。檢測(cè)的第一條剖面厚度為19.99厘米，其最終設(shè)計(jì)檢測(cè)已達(dá)到最大厚度尺寸[6]。根據(jù)公路工程中不同路段的檢測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)代表值進(jìn)行比較后可知，最小的檢測(cè)代表值為第一條剖面，為12.08厘米厚度。深入分析這兩個(gè)層面的檢測(cè)數(shù)據(jù)可知，受參數(shù)作用的影響，結(jié)合高速公路標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求，根據(jù)公路技術(shù)參數(shù)改造施工該公路工程。根據(jù)對(duì)兩條剖面的檢測(cè)結(jié)果可知，第二條剖面已達(dá)20.68厘米的厚度，厚度參數(shù)的實(shí)際測(cè)量值為最大代表值。結(jié)合公路工程中檢測(cè)不同路段厚度的數(shù)據(jù)結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，第二條剖面具有最小的厚度代表值，檢測(cè)厚度最終結(jié)果為11.16厘米。結(jié)合公路工程設(shè)計(jì)方案可知，要求各路面的結(jié)構(gòu)層應(yīng)超過(guò)14.1厘米。采用地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)本公路工程路面厚度進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果為87.85%，該數(shù)值符合有關(guān)規(guī)定要求，可重新設(shè)計(jì)后續(xù)結(jié)果中不符合合格標(biāo)準(zhǔn)的厚度尺寸，為使后續(xù)工程設(shè)計(jì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)采取有效措施[7]。
4 總結(jié)
各公路路面的結(jié)構(gòu)層厚度在路面眾多的硬度及綜合強(qiáng)度等指標(biāo)中具有決定性作用。在公路工程實(shí)踐中，檢測(cè)公路路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際采用較高適宜性的檢測(cè)技術(shù)及方法。檢測(cè)中對(duì)取樣點(diǎn)位置的選擇應(yīng)提高重視，結(jié)合實(shí)際情況天線中心頻率達(dá)到最佳數(shù)值等。可采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行收集及科學(xué)合理的分析，重點(diǎn)是綜合分析檢測(cè)結(jié)果的兩個(gè)不同方式[8]。在處理數(shù)據(jù)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合相關(guān)技術(shù)參數(shù)提高分析的謹(jǐn)慎性，準(zhǔn)確判斷質(zhì)量參數(shù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。路面結(jié)構(gòu)厚度的測(cè)量可采用雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)，其厚度應(yīng)與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及均勻性要求相符，選擇的設(shè)備應(yīng)采用更高水平的檢測(cè)技術(shù)及更準(zhǔn)確的設(shè)備。后續(xù)施工可將完整準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為重要依據(jù)和更高的標(biāo)準(zhǔn)，為順利完成公路工程建設(shè)施工提供重要保證，才能在公路工程建設(shè)施工質(zhì)量方面，完全符合工程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
