公路水运试验检测技术在道路工程中的应用与发展研究

引言：

随着我国交通网络规模的不断扩大，公路水运工程的质量与耐久性成为社会关注的焦点，试验检测技术作为工程质量控制的核心环节，其发展水平直接关系到工程的安全性与经济性。传统的检测方法虽已形成较为完善的体系，但在效率、精度和适应性方面仍存在局限，例如部分检测手段依赖人工操作，易受主观因素影响，而复杂地质条件或恶劣环境下的检测需求也对技术提出了更高要求。大数据、物联网、人工智能等新兴技术的兴起，为试验检测技术的革新提供了新的契机。

1.采用落锤式弯沉仪测定路基动态回弹模量

落锤式弯沉仪（FWD）作为一种高效、无损的动态检测设备，在路基动态回弹模量测定中具有显著优势，其工作原理是通过液压系统提升并释放落锤，模拟行车荷载对路基的瞬时冲击，同时利用传感器记录路基表面的弯沉响应曲线。FWD 能够更真实地反映车辆动载作用下的路基力学特性，且测试速度快、对交通干扰小，技术利用分析弯沉盆几何特征与荷载作用的关系，结合弹性层状体系理论反算路基动态回弹模量，为评价路基承载力和均匀性提供重要依据。随着智能检测技术的发展，落锤式弯沉仪的应用正朝着自动化、信息化方向深化，现代 FWD 设备逐渐集成 GPS 定位、5G 数据传输和 AI 分析模块，实现检测过程的实时监控与云端数据处理。在动态回弹模量测定方面，研究者们开始探索将 FWD 数据与地质雷达、三维探地雷达等多源检测结果融合，建立路基结构性能的多维度评价体系。发展重点包括：开发适用于特殊土质的专用分析模型，提升复杂环境下的测试精度，结合 BIM 技术构建路基状态数字孪生模型，实现动态模量的时空演化预测。

2.应用地质雷达扫描技术检测路面结构层厚度

地质雷达扫描技术作为一种高效、无损的检测手段，在路面结构层厚度检测中发挥着重要作用，技术利用发射高频电磁波并接收反射信号，能够快速获取路面各结构层的介电特性差异，从而精确计算出厚度数据。与传统钻孔取芯法相比，地质雷达技术具有检测速度快、覆盖面广、不破坏路面结构等显著优势，特别适用于大范围的路况普查和长期监测。技术人员利用调整天线频率和参数设置，可以适应不同材料的路面结构检测需求，如沥青混凝土、水泥稳定碎石等常见基层材料[1]。地质雷达扫描在路面检测中的应用正朝着智能化和集成化方向演进，现代地质雷达系统已开始结合人工智能算法，能够自动识别层位界面并消除杂波干扰，大幅提高了厚度解译的准确性和效率。多频天线阵列技术的应用使单次检测即可获取更丰富的路面结构信息，解决了传统单频雷达在复杂路面条件下的局限性，技术在实际推广中仍面临一些挑战，如特殊材料介电常数标定的准确性、复杂交通环境下数据采集的稳定性等问题，这促使研究人员不断优化反演模型和现场操作规范。

3.使用核子密度仪快速测定沥青面层压实度

核子密度仪作为一种高效、无损的检测设备，在沥青面层压实度测定中具有显著的技术优势，通过发射中子或 γ 射线与材料相互作用，快速获取沥青混合料的密度和含水量数据，从而间接计算压实度。与传统钻芯取样法相比，核子密度仪实现了现场即时检测，避免了取样破坏路面结构的问题，同时将检测时间从数小时缩短至几分钟，大幅提升了施工效率。技术特别适用于大范围、连续性的压实质量监控，如在高速公路沥青面层摊铺过程中，可实时反馈压实数据，指导压路机作业参数的动态调整。随着道路工程向智能化、绿色化方向发展，核子密度仪技术正迎来新的创新突破，新一代设备通过改进射线源稳定性与探测器灵敏度，显著提升了在复杂工况下的测量准确性。无放射源的电磁式密度仪等替代技术的研发，解决了传统设备的辐射安全管理难题，更符合环保要求。技术已从单一的压实度检测扩展到配合 BIM 平台实现全生命周期质量追溯，其数据可通过云端实时共享，为施工、监理单位提供协同决策依据。

4.通过超声波检测法评估桥梁混凝土结构强度

超声波检测法作为一种非破坏性检测技术，在评估桥梁混凝土结构强度方面具有显著优势，利用发射高频声波穿透混凝土内部，利用接收器捕捉声波在传播过程中的速度、振幅和频率等参数变化，从而间接反映混凝土的密实度、弹性模量及内部缺陷情况。超声波检测无需破坏结构整体性，且能够实现大范围、高效率的检测，特别适用于桥梁等大型基础设施的定期健康监测。技术人员需结合混凝土的配合比、龄期和环境因素，建立声波传播速度与抗压强度之间的相关模型，通过对比实测数据与标准曲线，准确评估结构强度。超声波检测技术的发展正朝着智能化和集成化方向迈进，借助引入人工智能算法，系统能够自动识别声波信号中的异常特征，并关联历史检测数据，实现混凝土强度退化趋势的预测分析。便携式检测设备的普及使现场操作更加便捷，部分先进仪器已具备实时三维成像功能，可直观展示混凝土内部缺陷的空间分布，技术的局限性在于其对环境噪声敏感，且对低强度或高含水率混凝土的检测结果易产生偏差。

5.实施激光断面仪测量技术控制路面平整度

激光断面仪测量技术作为一种高精度的路面平整度检测手段，在道路工程中发挥着重要作用，技术利用激光传感器快速扫描路面轮廓，结合数据分析软件生成三维断面图像，能够准确识别路面起伏、车辙等不平整现象。相较于传统检测方法，激光断面仪具有非接触式测量、效率高、数据全面等优势，尤其适用于大规模公路网的质量监控。技术人员利用车载式激光断面仪可实现每小时数十公里的连续检测，大幅提升作业效率，技术还能与 BIM 系统对接，为道路养护决策提供可视化依据[2]。激光断面仪测量技术正朝着智能化、集成化方向演进。新一代设备开始采用多线激光扫描与高帧率摄像技术相结合的方式，显著提升了复杂路况下的数据采集能力。数据处理上人工智能算法的引入使得系统能够自动识别裂缝、坑槽等病害，并评估其对平整度的影响程度，移动测量平台与云计算的结合，让检测数据能够实时上传至管理平台，实现多部门协同作业。技术已从单纯的质量检测扩展到全生命周期管理，在新建道路验收、运营期养护等多个环节发挥关键作用。

结语：

公路水运试验检测技术的进步是推动道路工程高质量发展的重要驱动力，当前，随着新技术的不断融入，检测手段正逐步向智能化、高效化方向发展，为工程质量管控提供了更强大的技术支持。面对未来更加复杂的工程需求，仍需在技术研发、标准制定和人才培养等方面持续投入，借助加强跨学科合作与创新实践，试验检测技术必将进一步提升其精准性与适用性，为交通基础设施的长久安全运营奠定坚实基础。

参考文献：

[1]方宏才. 公路水运试验检测技术在道路工程中的应用与发展 [J]. 中国高新科技, 2024, (15): 126-128.

[2]金天驰. 公路水运工程试验检测中智能信息化技术的应用研究 [J].中国水运, 2024, (13): 60-62.