市政道路试验检测方法的创新与应用探索
邵坤
江苏建纬检验检测有限公司 江苏淮安 223005
1 传统市政道路试验检测方法的局限性分析
传统市政道路试验检测方法在长期应用中形成了相对固定的模式,但在效率、准确性和全面性等方面存在明显不足,难以满足现代市政道路建设的高质量要求。
1.1 检测效率方面
传统检测方法多依赖人工操作和现场取样,检测流程繁琐,耗时较长。例如,对道路基层和面层的压实度检测,常采用环刀法、灌砂法等,需要人工开挖取样、实验室制备试样、进行试验分析,整个过程往往需要数天时间。在大规模道路施工中,这种滞后性会导致检测结果无法及时反馈到施工环节,难以实现对施工质量的实时控制,可能造成不合格路段持续施工,后期返工成本增加。同时,传统检测方法受天气、场地等环境因素影响较大。雨天、高温等极端天气会干扰现场取样和试验操作,导致检测工作中断;城市道路施工区域往往交通繁忙,取样过程需临时封闭部分路段,影响交通通行效率,也限制了检测工作的连续性。此外,人工操作的效率有限,在检测任务繁重时,难以在规定时间内完成全部检测点的覆盖,可能导致检测频次不足,影响质量评估的及时性。
1.2 检测准确性方面
传统检测方法的准确性易受人为因素和操作规范程度影响。现场取样时,若取样位置不具代表性、样本数量不足,会导致检测结果无法反映道路整体质量状况。例如,沥青路面芯样取样若仅选取表面平整路段,可能遗漏基层压实度不足的区域,造成质量误判。实验室试验中,试验人员的操作技能、仪器校准精度等也会影响结果准确性,如马歇尔稳定度试验中,试件成型温度控制不当会导致试验数据偏差。部分传统检测方法存在破坏性取样的特点,取样过程会对道路结构造成局部损伤。虽然损伤可通过后期修补弥补,但修补部位与原结构的整体性可能存在差异,影响道路局部性能,同时也可能导致检测结果无法真实反映未受损区域的质量状况。此外,传统方法对道路内部缺陷的检测能力有限,如路基深层空洞、基层松散等问题难以通过表面取样发现,易形成质量隐患。
1.3 检测全面性方面
传统检测方法多采用抽样检测模式,受限于人力、物力和时间成本,检测点覆盖范围有限,难以实现对道路全路段、全结构层的全面检测。例如,对长距离市政道路的基层强度检测,通常按一定间距选取检测点,未被检测的区域可能存在质量问题而未被发现,导致质量评估存在盲区。传统方法对道路动态性能的检测不足。市政道路在运营过程中承受车辆荷载、环境因素的长期作用,其结构性能会随时间动态变化,但传统检测多集中在施工阶段的静态质量参数检测,对道路运营期间的沉降、变形、疲劳损伤等动态指标缺乏系统监测,难以全面评估道路的长期使用性能和安全储备。此外,传统检测方法对新型路面材料(如改性沥青、再生骨料等)的适应性较差,检测标准和方法更新滞后,无法全面反映新型材料的性能特点。
2 市政道路试验检测方法的创新与应用
针对传统检测方法的局限性,近年来一批融合新技术的创新检测方法逐渐应用于市政道路工程,在提升检测效率、准确性和全面性方面展现出显著优势。
2.1 基于物联网的实时监测技术
基于物联网的实时监测技术通过在道路结构内部或表面布设传感器节点,构建无线传感网络,实现对道路性能参数的实时采集、传输和分析。传感器类型包括应变传感器、温湿度传感器、位移传感器等,可监测道路结构的应力应变、温度场分布、沉降变形等指标。
该技术突破了传统检测的时空限制,能够24 小时不间断监测道路状态,数据通过无线传输至云端平台,经算法处理后生成实时监测报告,为施工调控和运维决策提供及时依据。例如,在道路基层施工中,通过埋设在基层内的湿度传感器实时监测含水率变化,可精准指导洒水养护时机,避免因养护不当导致基层开裂。在运营阶段,通过路面沉降传感器监测路基沉降趋势,可提前预警不均匀沉降风险,及时采取加固措施。
物联网监测技术的应用实现了检测数据的数字化管理,通过建立道路质量数据库,可追溯不同施工阶段和运营时期的性能变化,为道路全生命周期管理提供数据支撑。但该技术前期传感器布设成本较高,且需解决传感器长期埋置的稳定性和抗干扰问题。
2.2 无损检测与人工智能融合技术
无损检测技术(如探地雷达、超声波检测、红外热像检测等)可在不损伤道路结构的前提下获取内部质量信息,而与人工智能技术的融合进一步提升了检测数据的分析效率和准确性。探地雷达通过发射高频电磁波,根据电磁波反射信号判断道路结构层厚度、内部空洞、脱空等缺陷;超声波检测利用声波传播特性评估路面材料的密实度和强度;红外热像技术通过捕捉路面温度场差异识别路面内部积水、分层等问题。
人工智能算法(如深度学习、神经网络)对无损检测获取的图像、波形等数据进行智能分析,可自动识别缺陷类型、位置和严重程度,减少人工判读的主观性和误差。例如,探地雷达扫描获得的道路剖面图像经深度学习模型处理后,可自动标记出基层脱空区域的位置和范围,识别准确率较人工判读提升 30%以上。
该融合技术适用于道路施工阶段的隐蔽工程检测(如地下管线与道路结构的衔接质量)和运营阶段的结构缺陷监测,检测效率较传统方法提升5-10 倍,且能实现对道路全路段的连续扫描,大幅减少质量评估盲区。同时,通过积累大量缺陷检测数据,可不断优化人工智能模型,提升检测的适应性和精准度。
2.3 新型材料检测技术
针对市政道路中广泛应用的新型材料(如再生沥青混合料、泡沫混凝土、高分子改性材料等),新型材料检测技术在检测方法和设备上进行了针对性创新,能够更精准地评估其性能。再生沥青混合料的检测中,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试再生沥青的黏弹性能,评估其高温稳定性和低温抗裂性;通过扫描电镜(SEM)观察再生骨料与沥青的界面结合状态,分析再生骨料对混合料强度的影响。对于泡沫混凝土基层,采用无核密度仪快速检测其表观密度和孔隙率,替代传统的钻芯取样法,减少对基层结构的损伤。新型材料检测技术注重多参数协同分析,例如对改性沥青路面,通过结合动态荷载试验和疲劳寿命预测模型,综合评估其抗车辙性能、抗疲劳性能和低温抗裂性能,全面反映改性材料的综合效益。这些技术的应用推动了新型材料检测标准的完善,为新型材料在市政道路中的合理应用提供了技术保障,但需加强检测设备的标准化和检测方法的统一化,确保检测结果的可比性。
传统市政道路检测方法的固有缺陷,倒逼检测技术向智能化、高效化转型。基于物联网的实时监测实现了质量数据的动态捕捉,无损检测与人工智能的融合提升了缺陷识别的精准度,新型材料检测技术则为新材料应用提供了科学依据。这些创新技术不仅弥补了传统方法的短板,更构建了全周期质量管控体系。未来需进一步突破技术壁垒,推动设备小型化、成本合理化与标准统一化,让创新检测技术深度融入道路建设各环节,为打造安全耐久、高效畅通的市政道路网络奠定坚实基础。
参考文献
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