摘要：路面检测是公路养护工作中的一项非常重要内容，依据路面检测的指标分类论述了沥青路面检测新方法及新技术，并对路面集成检测技术进行了介绍。
关键词：沥青路面；路面检测
0 引言
近年来，随着国家对交通基础建设投资力度的加大，我国公路通车里程逐年快速增长。在公路建设快速发展以后，随之而来的将是任务繁重的公路养护和管理。而路面检测是公路建设与管理中的关键性、基础性技术，它不仅对检测和控制工程质量至关重要，而且决定着路网养护决策的科学性，直接影响养护资金分配的合理性。下面介绍目前已投入实际应用的一些新检测技术。
1、路面平整度检测
路面平整度的检测是路面评价及路面施工质量验收中的—个重要环节。
目前，路面平整度测试设备主要分为断面类及反应类两大类。断面类实际上是测定路面表面凹凸情况，如连续式平整度仪、激光断面仪等，是目前国内外平整度榆测发展的主流产品。反应类是司机和乘客直接感受到的平整度指标，实际上是舒适性能指标，如颠簸累积仪等。
(一)激光路面平整度仪。激光路面平整度测定仪是一台装备有激光传感器、加速度计和陀螺仪的测定车，它同时具有先进的数据采集和处理系统。工作时测试车以一定的速度在路面上行驶，固定在汽车底盘上的一排激光传感器通过测试激光束反射回读数器的角度来测试路面，这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差，消除测试车自身的颠簸，输出路面真实断面信号。信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。通过数据分析系统得出国际平整度指数等平整度检测结果。该测定仪是一种与路面无接触的测量仪器，测试速(正常测速在80km／h左右)，精度高。同时还可以进行路面纵断面、横坡、车辙等测量，因此该测定仪在目前应用较多，并有着广阔的应用前景。但目前我国使用的激光断面尚没有进行系统的可再现性研究，不同设备之间数据的可比性有待考察。
(二)车载式颠簸累积仪。测定时测试车以一定的速度在路面上行驶，路面的凹凸不平引起汽车的激振，通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI，以cm／km计。VBI越大，说明路面平整度越差。车载式颠簸累积仪测定路面平整度速度快，价格低廉，操作简便。可用其检测的结果评定路面的施工质量和使用期的舒适性。
2、路面弯沉检测
路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。其测与分析技术已经发展到刚性路面的结构评价与设计分析中，路面结构性能的评价也从路面整体强度评定发展到对路面各层刚度的反分析。新的检测法有以下几种。
(一)激光雩沉测定仪。在测定时，将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中。利用汽车驶离被测点时路面回弹，带动原固定于地面上的硅光电池测头向上升起，使激光器发出的激光束通过进光小孔射到硅光电池上产生光电流，并根据光电流的大小来计算路面回弹变形的数值，即路面回弹弯沉值。这种弯沉仪操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量轻、造价低且容易研制，另外由于该测定仪依靠光线作为臂长，可以射得很远，加上激光发射角窄，光点小而红亮，l0m之远仍能清晰可见，可用于钢性路面弯沉检测。
(二)自动弯沉测定仪．该测定仪在检测路段上在牵引车的用下以一定的速度行驶，将测定仪的弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动，当后轴双轮隙通过测头时，弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来，这时，测定梁被拖动，以两倍的牵引车速度拖到下一测点，周而复始地向前连续测定。通过计算机可输出路段弯沉检测统计结果。整个测定是在测定车连续行驶的情况下进行的。它可对路面进行高密集点的强度测量，适用于路面施工质量控制、验收和路面养护管。
(三)落锤式弯沉仪(FWD)。FWD是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装置，使一定质量的莺锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传到路面，导致路面产生弯沉，通过分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号输入计算机，得到路面测点弯沉值。FWD测量是计算机自动采集数据，速度快，精度高。检测最大速度可达50km／h，内置式落锤弯沉仪的牵引速度可大于100km／h．该方法是一种很理想的动态无损检测设备。能较好地模拟了实际行车荷载对路面的动力作用，还可用于旧水泥混凝土路面板体脱空判定，接缝传荷能力判定，路基施工过程中动态监控、路基冲击压实效果评价等多方面，已被许多国家广泛地应用到路面检测和评价中。在FWD之后，丹麦、美国等预期开发的新一代弯沉仪RWD(滚轮式弯成沉仪)正处于研究阶段，它采用高频激光扫描，能够连续记录行驶中测试车在路表产生的弯沉，其优点是记录了路面真实受力状态，测速远大于FWD，对交通的影响较小，是较为理想的弯沉检测设备。
3、路面摩擦系数检测
路面抗滑性能是路面使用性能的重要组成部分，直接影响到道路行车安全性。影响抗滑性能的因素有路面表面特征、路面潮湿程度和行车速度。路面抗滑性能包括纵向和横向两个方面，纵向抗滑性能决定车辆在刹车时的滑行距离，对避免追尾交通事故的发生有直接的决定作用．横向抗滑性能决定车辆的方向控制能力，对车辆弯道行驶安全性较为重要。近几年来我国逐渐从英国、瑞典等国家引入自动化摩擦系数检测设备。根据测试方法的不同，此种设备可分为三类：横向力系数测试仪、刹车式摩擦系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试仪等。
(一)横向力系数测试仪。该仪器在我国应用最广泛，基本原理是测定车上的试验轮与行车方向成一定角度，测定时，供水系统洒水，降下测试轮，并对其施加一定载荷，载荷传感器测量与测试轮轮胎面成垂直的横向力，此力与轮载荷之比即为横向力系数。横向力系数越大，路面抗滑能力越强。测试车自备水箱，能直接喷洒在轮前约30cm宽的路面上，可控制路面水膜厚度。测速较高(可达50km／h)，不妨碍交通，特别适宜于在高速公路，一级公路上进行测试。
(二)刹车式摩擦系数测试仪。该仪器是在行驶的过程中，间隔指定的距离自动对测试轮刹车，刹车期间测试轮在路面上滑动。根据传感器所记录的力，即可计算制动力系数。该设备在美国是抗滑能力测试标准设备之一，测试速度最高可以达到110Km／h。
(三)不完全刹车式摩擦系数测试仪。该仪器的测试轮和行驶轮之间，用不等直径的同轴齿轮和链条连接，使得测试轮的滚动线速度小于行驶轮的滚动线速度。在正常测试时呈现连滚带滑的运动状态，根据力传感器记录的数据即可计算路面摩擦系数。该设备在路面上的测试速度为50km／h左右，在欧洲应用较多，由于不是现行规范规定的采集设备，在进行摩擦系数测试时需进行与摆式仪或横向力系数测试仪间的对比试验，建立两者之间的关系。可以预见，由于在安全性和精度方面的优势，自动化摩擦系数仪在我国将成为主流。
4、路表破损状况检测
路表破损状况往往是道路使用者对于路面施工及养护质量的直观感受，损害不但影响路面的结构使用性能和结构承载力，也会影响到路面使用性能。国内外较先进的检测方法有：摄像测量法和探地雷达法。
(一)摄像测量。摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度，将路面上所指定的各种病害录入摄像带，通过后处理软件自动处理与人工判读相结合识别，分类与统计路表破损的一种检测技术。
(二)探地雷达。该技术是装有探地雷达的车在路上以一定的速度行驶时，探地雷达发射电磁脉冲，并在较短时间内穿透路面，脉冲反射波被无线接收机接收，数据采集系统记录返回时间和路面结构中的不连续电介质常数的突变情况。根据测知的各种路面材料的电介质常数及波速，则可计算路面各结构层的厚度或给出含水量、损坏位置等资料。探地雷达检测沥青路面厚度，路面脱空、裂缝、陷落、空洞等病害。其检测速度可达80km／h以上，最大探测深度大于60cm。目前在公路无损检测方面，探地雷达已取得r较好的效果，将有更为广阔的应用前景。
5、路面抗滑性能检测技术
路面抗滑性能是影响行车安全的路面因素．它是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。通常，抗滑性能被看作是路面表面特性，并用轮胎与路面间的摩擦系数来表示。表面特征包括路表面细构造和租构造，影响抗滑性能的因素有路面表面特征、路面潮湿程度和行车速度。抗滑性能的常用测试方法有：摆式仪法、构造深度测试法(手工铺沙法、电动铺沙法、激光构造深度仪法)和偏转轮拖车法。
（一）摆式仪法。摆式仪是动力冲击犁仪器，它是根据“摆的他能损失等于末端橡胶片滑过路面时克服路面摩擦所做的功”这基本原理研制而成的。检测前对试验路段按随机取样方法，决定测点所在横断面位置，并做出标记。将仪器放在路面测点上，并使摆的摆动方向与行车方向一致。通过按下释放开关，使摆在洒丁水的路面滑过．指针即可以指出路面的摆值。多测几次求平均值作为每个测点路面抗滑。本方法适用于以摆式摩擦系数测定仪测定沥青路面的抗滑值．用以评定路面在潮湿状态F的抗滑能力。但该方法属静态测量，效率较低。
（二）构造深度测试法(激光构造深度仪法)。高速脉冲半导体激光器产生红外线投射到道路表面，从投影面上散射光线由接收透镜聚焦到线形布置的光敏二极管上，接收光线最多的二极管位置给出了这一瞬间到道路表面的距离，通过一系列计算可得出构造深度。检铡速度为3-5km／h，即人的步行速度。激光构造深度仪又称激光纹理测试仪．具有运输方便．操作快捷，费用低廉，可靠性好的优点。
6、路面车辙检测
车辙是指沿道路纵向在车辆集中位置处路面产生的带状凹槽，由于交通量的增长、车辆渠化交通、持续高温等因素的综合影响，车辙已经成为我周沥青路面早期破坏中常见的一种路面病害。车辙对行车安全有重大影响，尤其是在雨后，易造成车辆向侧滑引起交通事故。随着计算机技术，超声波技术，激光技术的快速发展，出现了超声波车辙测试仪、激光断面仪等新型车辙测试设备。
(一)超声波车辙测试仪。超声波车辙测试仪一般由30个左右超声波传感器组成，传感器之间间隔约100mm，测试宽度约3m。通过测量距路表距离描绘路面横断面，通过直尺分析来确定路面最大车辙深度，其优点是价格低，可以沿横向密布、断面连续性好；缺点是单个传感器精度低于激光传感器，受外界影响大，只能垂直向下。
(二)激光断面仪。激光断面仪除测试平整度外，还可测试车辙，即通过横向分布的5个～9个激光传感器测试距离路面的高度，通过几个测点高程模拟路面横断面从而可以快速计算车辙。
(三)激光车辙扫描测试系统。近几年来，一种新的激光车扫描测试系统已经开始研发并有样机问世，该系统包含两个断激光扫描器，能在111范围内采集1280个点的数据，取样率为25面／秒，在工程应用上能更加真实地反映路面车辙的实际情。系统不受温度，湿度、路面颜色和平整度的影响，雨天也可试。此外，激光车辙扫描测试系统具有很高的重复性以及精确，测试高度的精确度为土lmm，预计此类产品将成为未来的发趋势。
7、路面智能集成检测车的发展现状和趋势
长期以来，我们对路面的指标基本上是实行单项检测，这种测的效率不高，而且增加了每次测量的投资费用。根据联机检，现在国外已有很多国家开发成了集成检测车，如英国、日本，外丹麦，法国、加拿大，澳大利亚等国也已有类似的检测车。螳探测车能在很高的行驶速度(100km／h左右)。对路面进行测，并能利用图像处理单元对检测结果进行实时处理。一次可检测两条车道，重点检测大货车行驶的车道，每年可对一万公以上的公路网进行检测，可将每年的道路检测量提高五倍以。既可用于高速公路和干线公路的检测，也可用于对城市道路检测。
国外开发的这些集成检测车固然有其先进性，但我国要是直引进的话，却会遇到几个突出的问题一是这螳检测方法与我目前的检测方法尚有不同，如国外的路面平整度采用的是颠簸积指标，而我国规定的是统计指标均方差，两者换算关系离，精度不高，在我国目前的高等级公路检测中还无法应用。二这种车引进价格昂贵。三是引进后还要专门为这种检测车修建器储存库，增加场地与投资。考虑到这些特殊情况，根据我国路检测的具体情况，还是自己研制与开发更为适宜。
8、结束语
综合而言，路面检测技术在我国的发展方向如下：(一)先进损测试设备用户越来越多，并逐步实现国内组装及国产化；(二)围绕测试技术所展开的研究将逐步深化，尤其是评价技术，通过相关实用软件的市场化来推广；(三)利用多种无损检测设测试结果对路而状况进行综合评价，并进行养护技术路线决；(四)各种检测数据直接导入路面管理系统，实现信息化管理。
参考文献
[1] 王吉林，杜文靖，王国强。沥青路面检测技术现状，交通科技与经济，2008，5（3）。
[2] 卢进明。实际应用中道路检测技术，科学咨询，2010。
[3] 王恩营。路面综合检测系统，公路交通科技，2008，25（4）。
Talking about the practical application of road detection technology
Abstract
Road surface detection is very important work in road protection,Based on the standard of road surface detection demonstraing on the new method and technology of asphalt road surface.
Key words: asphalt road surface; road surface detection下载本文
