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

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；道路施工；道路檢測(cè)

引言

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不會(huì)對(duì)構(gòu)件的性能產(chǎn)生影響，通常是對(duì)一些物理量有效進(jìn)行測(cè)定，對(duì)結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行判斷的一種方法。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的產(chǎn)生，集聚了多個(gè)學(xué)科的精華。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中使用的基礎(chǔ)理論主要來(lái)自現(xiàn)代材料學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)，電子計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給無(wú)損技術(shù)提供了相應(yīng)的理論基礎(chǔ)，無(wú)損檢測(cè)的出現(xiàn)，為道路檢測(cè)增加了現(xiàn)代化的檢測(cè)手段。

1傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的概述

傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)具有一定的局限性，采用的方法主要是隨機(jī)選點(diǎn)、鉆孔取樣，對(duì)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(cè)點(diǎn)的選擇非常隨機(jī)，沒(méi)有進(jìn)行仔細(xì)選擇，檢測(cè)結(jié)果不具備代表性[1]；檢測(cè)點(diǎn)分布稀疏，一些隱蔽性的問(wèn)題不易被發(fā)現(xiàn)，給后續(xù)工程留下較大的安全隱患。對(duì)道路進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)時(shí)，雖然能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)路面的問(wèn)題，但是對(duì)路面的一些隱性的病害缺乏行之有效的檢測(cè)手段。科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使檢測(cè)技術(shù)發(fā)生翻天覆地的變化。道路的檢測(cè)已經(jīng)由人工檢測(cè)向無(wú)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(cè)中已經(jīng)將高精度的傳感器應(yīng)用其中；對(duì)路面的斷面進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，已經(jīng)使用了激光技術(shù)；對(duì)路面厚度進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，已經(jīng)使用了雷達(dá)技術(shù)；對(duì)路面的病害進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，已經(jīng)使用了圖像處理技術(shù)。目前的道路檢測(cè)中已經(jīng)相繼使用了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用使道路的檢測(cè)效率全面提升，準(zhǔn)確性也得到提升。

2無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的原理和適用范圍

2.1超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

超聲波屬于一種聲波，這種聲波大于人耳聽(tīng)到的頻率，超聲波在傳輸過(guò)程中需要遵循波的規(guī)律來(lái)傳播。道路檢測(cè)過(guò)程中使用的超聲波檢測(cè)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(duì)道路的內(nèi)部破損問(wèn)題展開(kāi)有效判斷，屬于一種新型的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。在介質(zhì)的不同位置設(shè)置相應(yīng)的傳感器，對(duì)規(guī)定時(shí)間段內(nèi)的超聲波進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量，根據(jù)速度、位移和時(shí)間三者的關(guān)系對(duì)超聲波的波速進(jìn)行計(jì)算，對(duì)速度和介質(zhì)二者的關(guān)系展開(kāi)測(cè)定，如抗壓強(qiáng)度等，還可以對(duì)材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)展開(kāi)測(cè)量，檢測(cè)材料內(nèi)部中是否存在缺陷問(wèn)題。我國(guó)在20世紀(jì)70年代就開(kāi)始使用超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)具有容易激發(fā)、檢測(cè)簡(jiǎn)單、操作過(guò)程方便、成本較低等諸多優(yōu)點(diǎn)，在道路檢測(cè)中使用這項(xiàng)技術(shù)具有良好的前景[2]。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于道路路面的材料密實(shí)度檢測(cè)中，在對(duì)道路的彈簧現(xiàn)象的檢測(cè)和混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)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(wèn)題。

2.2激光檢測(cè)技術(shù)

激光檢測(cè)技術(shù)作為一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，是近幾十年才發(fā)展起來(lái)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(diǎn)。使用這種技術(shù)對(duì)道路進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，主要利用的是激光得特征。這項(xiàng)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(guò)對(duì)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(duì)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(huì)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(shí)，光電的電流也會(huì)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(lái)，根據(jù)電流的具體變化對(duì)位移的變化量進(jìn)行計(jì)算。③光的時(shí)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(shí)間內(nèi)記錄時(shí)差問(wèn)題。路面和路基進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，激光的具體應(yīng)用主要是距離測(cè)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(cè)。

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(duì)檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部的熱傳導(dǎo)規(guī)律進(jìn)行檢測(cè)，從而檢測(cè)溫度場(chǎng)的分布狀況，將檢測(cè)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(guò)激光全息技術(shù)能夠得到全息圖，使用全息圖測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)力學(xué)量進(jìn)行計(jì)算。這種方法同樣優(yōu)點(diǎn)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(gè)檢測(cè)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(duì)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(xiàng)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(kāi)傳播。對(duì)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▌?dòng)的頻率進(jìn)行檢測(cè)。還可以對(duì)不同深度的介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，獲得力學(xué)參數(shù)，以檢測(cè)均勻性。與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)比，該技術(shù)檢測(cè)速度快，檢測(cè)效率高。

3無(wú)損檢測(cè)的儀器設(shè)備

3.1彎沉測(cè)試儀

彎沉測(cè)試設(shè)備中使用最為廣泛的一項(xiàng)儀器是落錘式彎沉儀，該設(shè)備的基本原理是通過(guò)液壓系統(tǒng)控制重錘從一定高度自由落下對(duì)路面施加一沖擊荷載，同時(shí)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(shí)，沒(méi)有對(duì)彎沉進(jìn)行模擬，對(duì)交通不會(huì)造成較大的影響，屬于一種非常理想的彎沉檢測(cè)設(shè)備。

3.2斷面檢測(cè)儀

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

3.3路用雷達(dá)監(jiān)測(cè)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(cè)，不僅能節(jié)省大量的人力，操作起來(lái)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(cè)，不會(huì)受到環(huán)境因素的影響。利用雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，地面介質(zhì)會(huì)存在一種反射波，根據(jù)反射波的幅度對(duì)地面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，從而得出介質(zhì)的分布狀況，不但能夠檢測(cè)厚度，還能夠檢測(cè)密實(shí)度和濕度等。

4無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路檢測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有較高的檢測(cè)準(zhǔn)確性，且檢測(cè)速度快，在道路檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。道路建設(shè)初期，這項(xiàng)技術(shù)主要是對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)道路中存在的各項(xiàng)安全隱患，保證道路的質(zhì)量。道路建成之后，經(jīng)過(guò)時(shí)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(duì)較低，后期劣化的速率會(huì)加快。同時(shí)，后期維修費(fèi)用也會(huì)增加。采用無(wú)損路面檢測(cè)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(duì)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(wú)損檢測(cè)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(dòng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化。

5結(jié)語(yǔ)

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

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作者：王詠梅 單位：河北道橋工程檢測(cè)有限公司