淺談路橋試驗(yàn)檢測技術(shù)及應(yīng)用
2016-01-25
引言：
對于路橋這些建筑結(jié)構(gòu)，其是單件生產(chǎn)的，實(shí)施不了破壞性原型試驗(yàn)，所以比較重視非破壞性檢驗(yàn)技術(shù)。巡回目檢較為簡便，而缺陷也很多。目檢結(jié)果因人而異，沒有辦法定量判斷路橋的整體品質(zhì)。路橋質(zhì)量當(dāng)今還缺少嚴(yán)密系統(tǒng)的量化檢驗(yàn)方法，還存在著問題發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，檢驗(yàn)結(jié)果不能立即明確修復(fù)方案等。這就容易造成以后路橋維修保養(yǎng)費(fèi)用增多，國家及地方財(cái)政負(fù)擔(dān)變重；還可能出現(xiàn)橋毀人亡的慘劇。所以路橋結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)檢測方法以及技術(shù)在存在著特殊理論價(jià)值的同時(shí)，還有著寬廣的應(yīng)用前景。
1.路橋試驗(yàn)檢測技術(shù)的問題
1.1檢測指標(biāo)不健全
運(yùn)用回彈模量E0這一數(shù)值作為路橋地基的基本參數(shù)，某些規(guī)定即使針對路橋地基材料實(shí)施了強(qiáng)度限制，而于具體施工的時(shí)候，并不經(jīng)常按照工程設(shè)計(jì)的壓實(shí)度指標(biāo)，針對地基施工時(shí)候的壓實(shí)度實(shí)施控制，致使設(shè)計(jì)指標(biāo)脫離于具體施工運(yùn)用的，最終造成施工滿足不了設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而于具體的對路橋檢測的時(shí)候，能根據(jù)回彈模量與壓實(shí)度間存在的函數(shù)關(guān)系，不間斷地檢測回彈模量，動態(tài)地針對地基壓實(shí)度實(shí)施控制，保證具體施工結(jié)果盡可能符合于設(shè)計(jì)的參數(shù)。
1.2檢測指標(biāo)不可完全體現(xiàn)道路狀況
當(dāng)今國內(nèi)經(jīng)常運(yùn)用貝克曼梁式彎沉儀以及自動彎沉儀的這些檢測方法，所以一旦運(yùn)用貝克曼梁式彎沉儀，最終的結(jié)果僅表示垂直靜態(tài)力之下的性質(zhì)，然而運(yùn)用自動彎沉儀只代表基于準(zhǔn)靜態(tài)力之下的性質(zhì)，因此以上結(jié)果均體現(xiàn)不出路橋表面基于具體車輛行駛情況下的真正特性，只可以定性的針對車輛于路橋之上的行駛過程作出反應(yīng)。由于落錘式彎沉儀的檢測方法以及原理為進(jìn)行路橋表面瞬間形變的測量，再進(jìn)行路橋彎沉性的計(jì)算，因此這些測量方法均不可正確的體現(xiàn)基于真正情況之下，車輛駛過路橋的時(shí)候路橋結(jié)構(gòu)以及表面的變化。
1.3儀器不健全與檢測結(jié)果不一致
因?yàn)闄z測方法是不相同的，運(yùn)用的許多檢測儀器也不相同，于是常常會造成很多次檢測結(jié)果有著差距，還可能很大。比如：路橋?qū)嶒?yàn)時(shí)經(jīng)常用到貝克曼梁式彎沉儀以及落錘式彎沉儀這些檢測儀器，對于貝克曼梁式彎沉儀，其就路橋?qū)嵤╈o態(tài)檢測，有較長的研究時(shí)期，理論較為成熟，對于落錘式彎沉儀，其就路橋?qū)嵤﹦討B(tài)測量，針對測量結(jié)果，其更與實(shí)際相符，然而動態(tài)測量更為繁瑣，理論更為高級，所以落錘式彎沉儀相關(guān)理論依然在研究之中，因此就某路橋的彎沉運(yùn)用以上測試儀共同實(shí)施測量的時(shí)候，會出現(xiàn)不同結(jié)果。所以進(jìn)行實(shí)際測量時(shí)，不鼓勵單獨(dú)運(yùn)用一種測量方法實(shí)施測量，要把兩種甚至多種測量方法進(jìn)行結(jié)合起來，就各種方法測量得出的最終結(jié)果實(shí)施比較，找出和實(shí)際結(jié)果較為接近的。
2.路橋的壓實(shí)度檢測
在對路橋表面進(jìn)行壓實(shí)度的檢測時(shí)，國內(nèi)目前還都是使用一些傳統(tǒng)的灌砂法、核子發(fā)射法、預(yù)埋加速計(jì)法、環(huán)刀法和靜態(tài)的承受壓力法等，目前關(guān)于橋路表面的壓實(shí)度的測量還都是靜態(tài)的抽樣檢測的方法，因此很難的得到一個真實(shí)的檢測結(jié)果。在這些壓實(shí)度的檢測方法中，環(huán)刀法和灌砂法的測量結(jié)果是相對準(zhǔn)確的，但是測量的時(shí)間要很長，而且在測量的過程中由于要對路橋的表面進(jìn)行處理所以會破壞現(xiàn)有的路橋表面，而核子發(fā)射法由于需要發(fā)射核子進(jìn)行測量，因此測量的設(shè)備和測量的施工都需要很大的成本，而預(yù)埋加速計(jì)的方法由于需要路橋施工的過程中就先進(jìn)行預(yù)埋，預(yù)埋后取出不便因此只能使用一次，所以目前在進(jìn)行路橋表面的壓實(shí)度進(jìn)行測量時(shí)，并沒有一個很好的方法可以供我們選擇。
但是在實(shí)際施工的過程中，人們也慢慢的發(fā)現(xiàn)了一些新的路橋表面進(jìn)行壓實(shí)度測量的方法，其中比較有好的代表性的就是瞬態(tài)瑞雷面波法、使用振動壓路機(jī)的壓實(shí)度連續(xù)檢測儀和使用落錘頻譜式路基壓實(shí)度快速測定儀的方法，而在這三種方法中，瞬態(tài)瑞雷面波法是目前比較先進(jìn)和研究的學(xué)者最多的一種壓實(shí)度測量的方法。瞬態(tài)瑞雷面波法主要就是利用此方法在一些分層的路橋表面的介質(zhì)中瞬態(tài)瑞雷面波可以進(jìn)行速度頻散的特性和瞬態(tài)瑞雷面波在介質(zhì)中的傳播速度和介質(zhì)的密度有固定的關(guān)系，因此如果采用此方法，就可以根據(jù)瞬態(tài)瑞雷面波的兩個特性畫出路橋結(jié)構(gòu)的分層位，還可以根據(jù)傳播的速度計(jì)算出路橋各層的實(shí)際的壓實(shí)度。由于瞬態(tài)瑞雷面波對路橋不會造成損壞，而且測量的速度快，精度高，因此可以很好的完成路橋等地基的壓實(shí)度的檢測。
3.路橋試驗(yàn)檢測技術(shù)中有關(guān)問題的討論
3.1 檢測指標(biāo)不完善
我國實(shí)行的路橋地基的基本參數(shù)是以回彈模量E0的數(shù)值，雖然一些規(guī)定也對路橋地基的材料進(jìn)行了強(qiáng)度的限制，但是在實(shí)際的施工過程中，一般很少根據(jù)工程設(shè)計(jì)的壓實(shí)度的指標(biāo)對于地基施工時(shí)的壓實(shí)度進(jìn)行控制，這樣造成的直接結(jié)果就是設(shè)計(jì)的指標(biāo)與實(shí)際施工采用的分開來了，導(dǎo)致施工中達(dá)不到設(shè)計(jì)時(shí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但是在實(shí)際的對于路橋檢測的過程中可以通過回彈模量和壓實(shí)度之間的函數(shù)關(guān)系，通過不間斷的對回彈模量的檢測，來動態(tài)的懂地基的壓實(shí)度進(jìn)行控制，使實(shí)際施工的結(jié)果盡量的與設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)相吻合。
3.2 各儀器不完善和檢測結(jié)果不一致
由于檢測方法的不同，使用的很多檢測的儀器也不一樣，這樣在很多時(shí)候會導(dǎo)致多次檢測的結(jié)果存在差距甚至?xí)艽?，例如：我國路橋?qū)嶒?yàn)中最常用個的兩種檢測儀器，貝克曼梁式彎沉儀和落錘式彎沉儀，由于貝克曼梁式彎沉儀對路橋進(jìn)行的是靜態(tài)的檢測，研究的時(shí)間比較長，理論比較成熟，而落錘式彎沉儀是對路橋的動態(tài)測量，在測量結(jié)果上更符合實(shí)際，但是由于動態(tài)測量更加復(fù)雜，理論也更加先進(jìn)，因此落錘式彎沉儀的理論還處于研究中，所以對一段路橋的彎沉用這兩種測試儀同時(shí)進(jìn)行測量時(shí)，就會得出不同的結(jié)果。因此在實(shí)際的測量中，不能單單的采用一種測量的方法進(jìn)行測量，應(yīng)該采用兩種或者多種測量方法相結(jié)合的方法，對不同方法測量出的結(jié)果進(jìn)行對比，最后得出一個比較接近實(shí)際的結(jié)果。
3.3 檢測指標(biāo)不能完全反映道路實(shí)際情況
由于目前我國大多采用的是貝克曼梁式彎沉儀和自動彎沉儀的兩種檢測方法，因此如果采用的貝克曼梁式彎沉儀，得到的結(jié)果就只能代表垂直靜態(tài)力作用下的性質(zhì)，而采用自動彎沉儀僅僅表示在準(zhǔn)靜態(tài)力下的性質(zhì)，所以這些結(jié)果都不能準(zhǔn)確的反應(yīng)出路橋表面在實(shí)際的車輛行駛的條件下的真是特性，只能定性的對車輛在路橋上行駛過程進(jìn)行反應(yīng)。因?yàn)槁溴N式彎沉儀的原理和檢測方法就是測量路橋表面的瞬間的形變，來計(jì)算路橋的彎沉性，所以目前這幾種測量方法都不能準(zhǔn)確的反應(yīng)出在真實(shí)的情況下，車輛行駛過路橋時(shí)路橋表面和結(jié)構(gòu)的變化。
4.結(jié)束語
路橋的檢測技術(shù)目前正向著自動化和高精度的方向發(fā)展，在科技發(fā)展的同時(shí)，路橋檢測的設(shè)備也在不斷的更新著，對于路橋進(jìn)行連續(xù)的實(shí)時(shí)的監(jiān)控是對路橋進(jìn)行檢測最好的一種方法，而對于測量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行只能的處理也是檢測技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)之一。在目前路橋檢測技術(shù)不足的地方，應(yīng)該展開理論研究的同時(shí)對于檢測設(shè)備也進(jìn)行升級，對于不同的檢測方法和儀器進(jìn)行對比的實(shí)驗(yàn)研究，從中找出它們的之間的聯(lián)系，這樣在對于路橋檢測的結(jié)果上，就可以更加的符合實(shí)際、有說服力，同時(shí)注意與外國一些學(xué)者進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的交流也是必要的，引進(jìn)外國先進(jìn)的檢測技術(shù)的同時(shí)，根據(jù)我國具體的情況，對相關(guān)的理論和設(shè)備進(jìn)行完善，以更好的對我國的路橋進(jìn)行檢測。
