道路橋梁檢測技術概況探討
2016-01-25
近年來，關于道路橋梁的事故越來越多，經(jīng)常就會有新聞爆出橋梁出現(xiàn)垮塌，道路出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的背后所反應的是，一方面相關政府與部門沒有做好道路橋梁的施工，另一方面表現(xiàn)出國家沒有重視到道路橋梁的檢測技術問題，或者是相關執(zhí)行部門沒有將道路橋梁的檢測技術放在工程施工的關鍵位置。
前言
隨著國內橋梁檢測技術的發(fā)展，道路橋梁的檢測任務也在變得越來越繁重?，F(xiàn)如今有很多道路橋梁已過了能夠使用的年限，出現(xiàn)了承載力下降、人為損壞或者老化的現(xiàn)象。有些甚至都成為了危橋和危路。這無疑影響到了交通運輸和經(jīng)濟的穩(wěn)定增長，對人們生命財產(chǎn)的安全也造成了嚴重的威脅。因此，對于道路橋梁的維護與檢測勢在必行。傳統(tǒng)的檢測方法早已無法適應現(xiàn)在的實際情況，新結構、新工藝和新材料等因素迫使我們必須研究出更新的檢測技術與理論方法，只有這樣才能確保正常有序的運營。
二、道路檢測技術的概況
道路可以分為二類，非結構化道路與結構化道路。路面檢測是路面管理中的關鍵環(huán)節(jié)之一，對于道路的整體質量的保障有很重要的意義。路面的檢測內容有自檢測、故障檢測、流量、交通、路線和車道等等。
三、橋梁檢測技術概況
橋梁的檢測包括承載力檢測和表觀檢測。電檢測方法是一種較為傳統(tǒng)的檢測橋梁的方法，傳統(tǒng)檢測橋梁的方法依賴于現(xiàn)場檢測人員的目測和動靜載試驗,輔以腐蝕作用的實驗、超聲波探測和混凝土的硬度實驗等多種檢測手段。實質上，對于無損檢測技術的研究早已經(jīng)非常成熟。
利用光纖技術來進行橋梁的檢測工作。光纖傳感技術就是利用光纖的物理敏感性將外界物理量轉換成可以直接可測量的信號的技術?？闺姶鸥蓴_、耐腐蝕、安全、體積小、外成本低，有利于與現(xiàn)有光通信技術組成遙測網(wǎng)和光纖傳感網(wǎng)絡。小波分析損傷識別法。由于小波分析適合分析非平穩(wěn)信號,用它來構造損傷識別中所需要的特征因子,或直接提取對損傷有用的信息。神經(jīng)網(wǎng)絡損傷識別法，用無損傷系統(tǒng)的振動測量數(shù)據(jù)來構造網(wǎng)絡,用適當?shù)膶W習方法確定網(wǎng)絡的參數(shù)。然后,將系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)送入網(wǎng)絡,網(wǎng)絡就有對應的輸出。橋梁工程技術的發(fā)展趨勢需要更新的橋梁檢測技術,檢測數(shù)據(jù)的傳輸、及時更新等都需要通信技術的支持。可將新興的無線通信技術應用于橋梁檢測并在此基礎之上開發(fā)出一套新的橋梁檢測儀器。
四、道路橋梁的檢測技術
?。ㄒ唬┏暀z測技術
科學技術的發(fā)展使得超聲檢測儀器從最初笨重的電子管單示波顯示型轉變?yōu)楝F(xiàn)在的半導體集成化、數(shù)字化甚至智能化的輕便儀器。同時，測量參數(shù)也更加多元化，從當初的單一聲速參數(shù)檢測發(fā)展為現(xiàn)在的聲速、波幅以及頻率等多參數(shù)檢測；其檢測效果也有了質的龜躍，從最早的定性檢測發(fā)展為現(xiàn)在的定量檢測。在進行道路橋粱檢測時，超聲波能夠穿透混凝土結構并在其中傳播較遠的距離，并且使用安全，操作簡便。使用超盧儀器最為常用的方法就是穿透測法。但是利用該方法進行檢測時要求兩個相對測試面。因此，這限制了超聲檢測的應用范圍，例如，超聲檢測技術不適用于隧道中的襯砌、噴射混凝土等結構或者在墻體、路面、跑道、護坡、護坦以及底板等方面。
?。ǘ┞暟l(fā)射法檢測技術
聲發(fā)射法的具體原理是，由于材料內部微觀構造不均勻或者存在性質不同的缺陷，局部的應力集中會致使應力分布的不穩(wěn)定；材料的塑性變形、產(chǎn)生裂縫、裂縫擴展、失穩(wěn)斷裂等一系列過程能夠有效完成不穩(wěn)定高能狀態(tài)向穩(wěn)定的低能狀態(tài)的轉化；在整個應力松弛釋放的過程中，所釋放的部分應變能將會以應力波的形式想四周發(fā)射，我們稱之為聲發(fā)射。以道路橋梁中的混凝土結構為例，它在高負荷的作用下會發(fā)生變形。當這種變形超出了設計的要求，混凝土結構便會出現(xiàn)裂縫，并通過彈性波的形式釋放出鹿變能(例聲能、熱能或者光能等)。在對其進行測試的時候。我們可以將聲發(fā)射感應器放置在待檢測部位，通過確定不同位置收到聲音的時間差，我們可以明確發(fā)生源(即裂縫部位)的具體位置。
（三）地質雷達檢測技術
地質雷達檢測技術是一種高精度、連續(xù)無損、經(jīng)濟快速、圖像直觀的高科技檢測技術。它是通過地質雷達向物體內部發(fā)射高頻電磁波并接收相應的反射波來判斷物體內部異常情況。作為目前精度較高的一種物理探測技術。地質雷達檢測技術已廣泛應用于工程地質、巖土工程、地基工程、道路橋梁、文物考古、混凝土結構探傷等領域。
地質雷達儀器的構成部分主要包括：發(fā)射天線以及接收天線、控制中心和控制單元。探地雷達的工作流程為：首先，檢測人員利用筆記本電腦能夠對控制單元發(fā)出各種指令；其次，控制單元在接收到指令之后，可以同時向發(fā)射天線與接收天線發(fā)出觸發(fā)信號；然后，在發(fā)射天線觸發(fā)之后，它能夠向地面發(fā)射高頻脈沖電磁波(通常其頻率在幾十至幾千兆赫之間)；最后，電磁波在向下傳播的過程中會遇到不同電性的目標和界面等，或者當被探位置局域介質不均勻體的時候，部分電磁波便Ⅱ丁以被反射回地面，并由接收天線進行接收，接收到的信號會以數(shù)據(jù)的形式被輸送到控制單元，并最終傳回到筆記本電腦，以圖像的方式顯示出來。
五、現(xiàn)代檢測技術的發(fā)展
SAR（合成孔徑雷達）是一種具有高分辨率的成像雷達,具有多極化、全天候多俯角、多視角數(shù)據(jù)的獲取能力，能夠穿透樹林、云層、煙霧等地物。觀測的范圍非常廣,圖像的輪廓也十分清晰,容易區(qū)分目標的特性。橋梁、道路具有一種線性結構, 利用數(shù)字信號的處理技術和計算機技術能夠自動地提取線性地物信息。視頻檢測技術，常用于公路交通的領域,作為交通系統(tǒng)中的子系統(tǒng),它能夠幫助提取公路交通的信息,包括車牌信息、車輛類型、平均的車行速度、變道、車流量等。提升交通效率對于計算機技術的依賴性在逐漸增強，視頻檢測技術在軌道交通的應用將不再受傳統(tǒng)技術的制約。無損檢測技術不破壞路面的結構，不影響車輛的行駛，能準確的評價出公路使用情況和控制公路的建設質量, 使用探地雷達進行路面結構層厚度檢測與路基、路面病害識別，引入MATLAB 計算軟件進行分析處理?；谧冃文０宓牡缆窓z測方法。道路邊界或標志線進行邊緣提取, 然后構造了參數(shù)可變的道路模型及其同道路邊緣輪廓之間的似然函數(shù), 最后通過遺傳算法搜尋該函數(shù)的全局最大值, 從而獲得參數(shù)可變道路模型的最佳參數(shù)。
結束語
隨著科學技術與計算機技術的迅速發(fā)展以及人工智能的普遍運用，國內的道路橋梁的檢測技術也取得了傲人的成就。經(jīng)濟的飛速前行對于道路和橋梁的質量要求越來越高，其承載負荷的能力也需要不斷增強?，F(xiàn)如今，在技術的檢測上，我國在很大程度上仍有過度依賴國外的現(xiàn)象。相關研究人員只有在產(chǎn)品和技術的研發(fā)上給予高度的重視和關注，道路橋梁的檢測技術才能有所突破，從而為和諧社會的構建做出巨大的貢獻。
