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摘要：进入到新世纪以后，我国公路工程的规模越来越大，数量也越来越多，因此广大人民群众对公路工程的路面质量及使用性能的也都提出了更高的要求，其中公路工程的试验检测工作作为判断公路项目使用性能以及服务质量的重要参考依据，对公路工程的养护及维修等工作都是有着决定性的影响的。下面我们对公路工程试验检测的主要内容、提高公路工程试验检测准确性的方法以及公路路面试验检测的主要技术简单阐述，从而详细的分析了我国公路工程的试验检测工作。
关键词：路面检测；承载能力检测；弯沉检测
0引言
随着时代的进步，公路作为重要交通枢纽，城市交通网络，直接影响城市交通便利，公路工程应确保良好的耐久性，稳定性和高水平的服务，对公路实行预防性维护保养是必不可少的。公路路面检测是实施预防性养护的前提条件。路面的检测是高速公路进行维护和正常运营的重要保障，深入研究公路路面检测的问题具有非常重要的意义。
1路面检测的必要性
随着经济的发展，生活水平的提高，人们对公路的需求量越来越大，不仅需要修建更多的公路，建立有效的路面检测系统也是十分必要的：一、建立公路检测的数据库，可对公路的构思设计、施工材料以及各类其它数据进行统计和保存；二、可使公路路面资料进行完整保存，统一数据管理，以便查询和调用各类数据，实时进行更新；三、实现对公路路面问题的全程跟踪和检测，制定适宜合理的养护方案；四、使公路数据采集影响道路正常交通的弊端得以改善，统一数据采集格式，提高数据采集的准确性和工作人员的工作效率；五、规范公路施工者的工作，培养其运用科技对路面进行检测，形成优秀的工作习惯。
2、路面现行检测方法存在的问题和及其建议
根据笔者对本次工程的总结，提出了路面现行检测方法存在的问题。
（1）路面的状况从微观结构上存在着差异，如何准确确定雷达波在面层中任意点的传播速度就成了一个急需解决的问题。无损测厚在公路建设中的使用还刚刚起步，利用雷达检测道路混凝土的含水量及计算压实度的方法，目前还未在实践中得到真正的应用，有待于今后在实践中进一步研究和探讨。
（2）检测设备落后。目前，我国对于路基路面检测设备的研制开发力度不够，几乎没有新颖仪器问世，基本上停留在修补的水平上。为适应我国高等级公路的迅速发展，少量引进一些检测设备是应该的，但象我们这样一个大国，靠引进设备来解决问题不是一个方向，还应该立足于自己的研制与开发，即使引进，也需要消化、吸收，使主要检测设备国产化。
（3）目前压实度的检测手段还很落后，急需研究快速的无损检测方法；对高路堤、填石路堤和沥青路面的压实标准有待进一步研究；粘性土击实试验和路基压实常有压实松弛现象，应研究这种现象的成因、规律以及对策。
（4）对仪器的检测原理不了解。在现行路基路面检测仪器的使用中，较多新人对仪器的检测原理不甚了解。因而，在检测中发生的某些故障就难以排除，影响了检测工作的顺利开展。有的使用者用3m直尺计算均方差，并与连续式路面乎整度仪所测均方差并用，违反了规范的使用原则，如一定要用，亦需要有校定资料。有的使用者用颠簸累积仪时，降低了规定速度，并将测定结果作为路段的不平整度值，给评价路面的平整性能造成了误差。这些现象主要是由于对该类仪器的检测原理不太了解所致。
3路面平整度检测
路面平整度是衡量公路施工质量的重要指标，在一个规定长度的标准节，连续地或间歇地检测表面凹凸不平的路，也就是不平整的指标。路面各结构层次的平整度情况能够影响到路面的平整度，也就是各层的不平整会累积并在路面表面反映出来，由于车辆与公路表面直接接触，不平整的路面会增加行驶的阻力，同时会产生附加振动作用。检测公路路面平整度的设备主要分为反应类和断面类。反应类设备是通过公路路面的凹凸使车辆振动颠簸，测得车辆上人员的直接感受到的指标，所以它反映的是公路路面舒适性能的指标，国内比较常用的是车载式颠簸累积仪。断面类则是直接检测公路路面的凹凸情况，或者通过精确测定路面高程来反映凹凸情况，国际平整度指数就是通过这个基数来建立的。
路面平整度检测方法3米直尺法，精密水准测量的方法，手推式断面仪法，连续平整度仪法，车载式颠簸累积仪法以及车载式激光平整度检测仪法。三米直尺法测量比较简单，容易操作，但人为因素大，多用于低等级公路的检测。精密水准仪法和手推式断面仪法检测速度慢，不适合较大规模的路面检测活动，通常用于公路管理部门对其它相关仪器进行标定。连续式平整度仪法操作简单，同时结果符合《公路工程质量检验评定标准（土建工程）》（JTGF/1－2004）的相关规定，它的局限性是无法在已有较多坑槽，破损严重的路面上进行检测。车载式激光平整度检测仪法检测速度快，得到的数据也较可靠，以前由于依赖进口且价格昂贵无法全面推广，目前已经实现国产，在国内市场正在不断的推广。
4路面弯沉检测技术
该工程是运用贝克曼弯沉仪测量法测出再汽车车轮荷载作用下路面表面产生的垂直变形值，从而反映路面整体抗压强度的情况。在测量前的准备工作是：1）汽车加载，以砂石，砖等材料或铁块等重物加载，注意堆放稳妥。2）称量汽车后轴重力，此时前轮应驶离地磅，调整汽车加载重物，使汽车后轴总重尸合乎上述规定。3）印取轮迹，在乎整坚实的地表上，将合乎荷载标准的汽车后轮用千斤顶顶起，在车轮下放置有复写纸的厘米纸，开启千斤顶使车轮缓缓下放，即在复写纸上覆盖的厘米纸上压轮迹。然后再顶起后轮，取出厘米纸，注明左、右轮，用笔均匀划出轮胎印迹周界，计算其面积F。
测试方法与步骤：1）测点选定，在行车道上每隔50-100m选一测点，并记录测点里程、位置。可根据具体情况适当加密测点。再特殊情况，用两台弯沉仪对左、右两行车带同时进行测定。2）用“前进卸荷法”测定，将试验车的一侧后轮（一般均使用左、右轮）停于测点上。3）迅速在此一侧后轮的两轮胎间隙安置弯沉仪测头，并调平弯沉仪。测头应置于轮胎间隙中心稍前5-10cm处。4）调整百分表，使读数为4-5mm。5）吹口哨，指挥汽车缓缓前进，百分表指针随路面变形的增加持续向前转动。当转动到最大值时，迅速读取初读数d1，汽车仍在继续前进，百分表指针反向回转。待汽车驶出弯沉影响半径后，百分表指针回转稳定，读取终读数d2。当弯沉仪的杠杆比为2：1时，则回弹弯沉值（mm）如下：L1=2（d1-d2）/100，最后将回弹弯沉测量的结果记录入表。该工程的特殊之处就是利用面层FWD弯沉反算的土基模量乘以0.33作为设计模量，然后再进行统计，并与实测弯沉值对比。当采用动态设计模量时，利用公式算出的反算弯沉和实测静弯沉结果基本一致。所以可采用动弹性设计模量，将弹性半空间体公式计算出的弯沉作为路基静弯沉检测标准。
5路面抗滑性能检测技术
公路路面抗滑性能直接影响路面使用性能和道路行车安全，是路面检测的重要指标，一般通过构造深度和摩擦系数来反映。在早期进行路面抗滑性能检测的方法主要是构造深度测试法和摆式仪法，我国目前应用最广泛路面抗滑性能检测的仪器是摆式摩擦系数仪。但是摆式摩擦系数仪已经无法适应我国高速公路工程的发展需要，主要问题是人工选点随机性大、精确性较低、测速较慢，此外该测试方法对交通的影响较大，有一定的安全隐患。
欧美国家使用的是较为先进的路面抗滑性能检测仪器有刹车式摩擦系数测试仪和不完全刹车式摩擦系数测试仪。这两类路面抗滑性能检测仪器在国内的应用推广过程中主要存在以下几个问题。（1）检测仪器价格昂贵。进口的检测仪器的价格非常高，如果能实现国产化对这类先进仪器的推广有很大的推动作用。同时也可以考察其他类型的自动测试仪在我国应用可行性。（2）公路管理部门对路面抗滑能力的检测不够重视。
6路面厚度检测技术
高速公路路面的厚度检测可以采用一种高速检测雷达设备来进行，几百公里的公路路面厚度信息的采集只需要一天时间。表1为路面雷达测试系统主要指标。当装备了探地雷达的检测车以一定的车速行驶在高速公路时，探地雷达就会向地面不断地发射能在极短时间内穿透路面的电磁脉冲。然后无线接收机会接收脉冲反射波时，这些脉冲反射波能够反映出其返回时间的长短。当路面结构变化时就产生出不连续电介质常数的突变，这些信息都可以通过数据采集系统进行记录。通过分析这些检测到的各个路面的波速和电介质常数数据，能够计算出公路路面结构层的路面含水量、路面厚度，甚至是路面损坏部位和损伤程度。探地雷达不仅可以应用于高速公路路面厚度的检测工作，还能够检测路面裂缝、脱空以及空洞等缺陷。
目前路面厚度检测主要存在以下几类问题：自动化检测设备价格昂贵，很多科研单位限于资金问题尚没有购买，或仅有一、两种；大部分用户单位缺乏进行深层次开发的能力和人员；科研单位的研究成果在系统化、集成化和市场化上不够，因此难以推广。
7路面剖面曲线的测量分析
7.1传统测量方法存在的问题
随着社会经济和科学技术不断发展，信号处理、计算机、传感器等技术也在不断提高和完善，因此，人们对大陆路面测量数据的精准度也越来越高。上一部分介绍了很多测量方式，非接触式测量设备和方法为道路路面测量做出了较大的贡献，并且技术也相应的提高和改善。但这类设备只能对波长较小的信号进行测量，而对于大于车辆长度的信号波长，则在测量时存在较大的误差。忽略大波长信号直接导致了道路没有坡度概念而成为笔直的道路。有学者提出道路路面的剖面曲线信号的波长应为0.01到100米之间，只有在这个方位内的波长才具有较好的应用前景。因此，测量方法还有待改进。
7.2路面的剖面测量研究
随着我国社会经济不断的发展，汽车行业的发展也十分迅速，而且还实现了自主研发的目的。道路路面数据不仅对于汽车的各种性能起着重要的作用，而且作为车辆的主要振动机理源，同时还能为汽车性能研发提供重要的数据支撑。所以，对路面数据进行精准的采集和测量是非常重要的，因此我们需要在激光断面仪基础上加大研发力度，研制出一套高精度、宽频段的道路谱测量设备，道路谱测量系统主要将道路路面的信号测量频段分为两段：一是小波形信号，二是大波形信号。
小波形信号主要分为三个方面分析：1、大于0.1Hz的波长分为两个部分处理；2、波长不小于3Hz的信号，主要采用高频加速度传感器，通过对车身的振动进行测量并将测量数据用以修正激光位移信号；3、在0.1Hz～3Hz之间的信号，与0.3Hz处理方式是一样的，不过要使用低频加速度传感器。最后将测量的数据结果进行叠加，从而得到小波形路形信号。在计算的过程中，还要将加进行二次积分速度采样信号与滤波以后的激光信号进行叠加修正。
以上针对的是小波形信号计算，下面我们来分析频率低于0.1Hz的大波形信号计算。想要得到实时的大波形信号曲线，我们应该分为两个部分进行：1、采用实时的GPS测量其中的海拔高度信号；2、测量过程中，需要考虑卫星遮挡信号引起的误差，采用卡尔曼融合计算进行修正。
由于大、小波形曲线的采样频率不同，大波形信号采样是每一米一个间隔采样点，而小波形数据则是每一毫米间隔一个采样点，因此，我们在获得大、小波形曲线数据以后，不能将其直接进行叠加。应该将大波形信号变成和小波形信号处于相同抽样频率，主要采取的方法是将大波形信号进行三次的样条插值，通过该种方式，我们就可以得到真实的道路剖面曲线信号.
由以上分析我们可以看出，系统的测量信号想要得到真实的道路路面曲线，需要在小波形数据的基础上加一个趋势项，所谓的趋势项就是指路面的坡度走势。该测量系统在排除交通管制，按照正常的行驶车速进行计算时，从结果可以看出其不仅测量速度相当快，而且测量数值的精准度非常高，同时测量的频段范围广，促进了对现有的测量设备和测量方式的提高和改进，从而得到更为精确的道路路面曲线谱以及路面数据，提高了基础道路路面信号的真实性和准确性。
在后期，我们针对该系统的应用做了大量实践，从实践结果可以看出该路面测量系统和测量方法具有很大的适用性。主要的实践结果如下：针对道路路面的不平度以及路面结构的研可以采用小波形数据；反应地区和路段的大范围地形地貌的变化趋势等可以通过大波形测量数据进行研究；汽车试验时，可以将真实路面的剖面曲线信号作为分析车身振动波长的真实输入信号。在实验中，我们还发现如果想要促进实验数据测量精度的提高和改善，只需要采用差分GP测量方法就可以达到目的。因此，为了能够获得更加准确的道路路面的剖面数据曲线，我们可以在需要有高精度、车速快的道路路面测量中，采用移动站或是固定基站与差分GPS设备相结合进行测量。
8路面检测注意事项
在进行公路路面检测过程中还需要注意路面沉降、裂缝、车辙痕迹等相关问题。检测过程中必须有保护公路路面的意识，防止由于路面检测而产生再次破坏的问题，通过无损检测和抽样检测能够降低检测过程中由人为因素带来破坏。对路面的检测是维护其正常运营的重要措施，在检测的过程中应该尽可能的减少对交通带来的影响，同时检测分析结果在维护加固路面施工时，可为选择方案和合理设计提供依据。如果路面出现沉降、裂纹、弯曲等问题，应该综合研究其成因并评估破损程度，采取必要的工程措施进行维修加固，保障公路顺利运营。
9结束语
路面检测技术发展趋势是由人工检测向自动化检测发展，由低速检测向高速检测发展，由破损类检测向无破损检测发展。提高公路路面检测技术不仅能够给公路的设计和施工提供更可靠的分析数据，还能够使路面养护的措施更科学合理，对维护公路交通网的正常运营，保证经济健康发展具有十分积极的意义。
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