范今

（晋中开发区路桥建设工程有限公司，山西 晋中 030600）

0 引言

随着汽车保有量的增加，市政道路交通量迅速增加，对市政道路的要求也随之提高。市政道路的施工质量不仅影响行车舒适性和行车安全，也会对地方经济发展产生一定影响。因此，市政道路施工质量检测的重要性日益凸显，各类新型检测技术也在不断发展和应用。传统的检测方法工作效率低，已不能满足市政道路高速发展的需要。传统的检测方法是通过敲击、目测等方式，对发现的缺陷位置和尺寸进行记录、分析并采取措施进行处理[1]。无损检测技术是在不破坏市政道路结构的前提下，采用精密仪器检测路面结构存在的质量缺陷，具有更好的实用性。本文在介绍常用无损检测方法的基础上，结合实例对市政道路无损检测技术的应用进行分析，对道路施工质量开展评价。

1 市政道路无损检测技术概述

无损检测技术是在不影响市政道路使用性能，不破坏道路结构的前提下，借助先进仪器设备，采用物理探测的方式对道路内部的质量缺陷进行检测的方法。与传统的检测方法相比，无损检测技术具有更加方便快捷、测量精度高、道路无损坏等技术优势。该技术利用探地雷达、激光道路断面仪等先进设备，对路面平整度、结构层深度、抗滑性能和路面结构密实度等进行检测，可以准确确定道路内部的缺陷位置和尺寸，直观地显示道路结构内部状况[2]。检测者根据检测结果，分析道路结构中存在的问题，分析评价道路的施工质量，预测使用寿命，如路面以下存在空洞、积水等问题，无损检测技术可准确确定病害位置，及时采取措施进行有效处理。对已建成道路，能有效发现病害，并及时采取措施进行养护维修，恢复市政道路使用性能，提高行车舒适性，保证行车安全。此外，该技术还可防止出现“质量过剩”现象，产生不必要的浪费。

2 常用道路无损检测技术

2.1 道路平整度检测方法

道路平整度检测方法是道路无损检测最基本的检测方法之一，检测仪器为专用激光道路断面仪。检测过程中将激光打到道路上，利用激光传感装置、加速度传感装置与距离传感装置收集检测数据。通过收集仪器与路面的垂直距离、垂直加速度和检测长度等数据，利用公式计算得出路面平整度的标准差，以此分析评价道路平整度是否达到设计要求。

2.2 路面结构横向力系数检测方法

为了确定路面的抗滑性能，采用自动路面摩擦系数测试仪器对路面横向力系数进行检测。检测过程中测试车辆按照规定路线匀速行进，通过仪器检测车辆轮胎之间的合成拉力，而合成拉力与轮胎和道路之间的摩擦力成正比，因此通过计算可以得到摩擦力值。同时，通过检测确定轮胎作用在路面位置处的竖向力大小，进一步计算得到摩擦系数。在采用路面结构横向力系数检测方法进行检测前需要在测试路段洒水，在路面上形成一层水膜，以提高检测数据的准确率。

2.3 路面结构构件深度检测方法

路面结构构件深度检测方法是采用多激光道路断面仪器检测结构物表面宏观纹理的方法。利用激光探头对路面的纹理深度进行检测，确定路面结构的构造深度是否达到设计要求。这种无损检测方法的测试段长度通常为25cm，每隔1cm选取一个检测点，收集检测数据并建立二级多项方程计算残数。残数的计算是为了降低轮胎对检测结果的影响，分析收集的检测数据确定路面结构的纹理深度。

2.4 道路结构密实度探测方法

道路结构密实度检测是对道路各结构层压实质量进行评定，采用探地雷达进行检测。检测过程中探地雷达天线向地下发射高频电磁脉冲，脉冲通过各结构层后反射到路表，再通过接受天线收集。由于高频电磁脉冲在不同介质中传播的路径和强度不同，通过分析时域的波形确定不同位置的波形，分析得到道路结构的密实度。如果道路结构中存在水和空气，反射波的相位与幅度在道路结构中传播时会产生较大差异。通过分析道路结构层不同位置时域的波形变化、传播速度等，对道路结构的密实度开展评价。图1所示为路基空洞探测示意图。

图1 路基空洞探测示意图

3 无损检测技术在市政道路检测中的应用

3.1 工程简介

某市政道路工程为城市主干路，路面设计宽度为43.5m，采用双向六车道设计，道路两侧设置绿化带、非机动车道和人行道。其中行车道宽度为3.75m，人行道宽度为5m，绿化带宽度为2m，非机动车道宽度为3.5m。路面基层采用水泥稳定碎石基层，底基层厚度为30cm，水泥剂量为4%；基层厚度为25cm，水泥剂量为5%。面层采用双层沥青混凝土面层结构，下面层厚度为8cm，采用AC-25型粗粒式沥青混凝土；上面层厚度为5cm，采用AC-13细粒式沥青混凝土，粘层和透层均采用乳化沥青[3]。完工后对该市政道路施工质量进行检测，检测设备选用多激光道路断面仪、Akula 9000系列探地雷达[4-5]。

3.2 平整度检测

该项目采用激光断面技术，利用多激光道路断面仪对沥青路面平整度进行无损检测。按照100m为一个测试段，对各行车道平整度进行检测，通过计算确定路面行驶质量指数（RQI），按式（1）计算。

式中：

RQI——路面行驶质量指数；

IRI——道路平整度指数，取值范围为0～5。

本文以K5+210～K5+310测试段检测结果作为研究对象，收集平整度检测结果，计算道路平整度指数（IRI），计算结果如表1所示。

表1 测试段道路平整度计算结果

根据道路平整度计算结果，得到K5+210～K5+310测试段各检测点IRI代表值为2.13，满足《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36-2016）中规定的城市主干路、次干路IRI处于0～4.10范围内的要求，评定等级达到了“A级”。计算得出路面行驶质量指数RQI=4.98-0.34×2.13=4.26，满足《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36-2016）中规定的城市主干路、次干路RQI处于3.60～4.98范围内的要求，评定等级达到了“A级”。因此，根据平整度检测结果，得出该市政道路平整度良好，综合评定结果为A级高质量道路。

3.3 道路抗滑能力（横向力系数）检测

为确定该市政道路抗滑能力，采用多激光道路断面仪对道路宏观纹理进行检测。通过激光探头测量路面结构纹理深度SMTD，通过连续测量收集数据进行道路抗滑性能评价。另外，利用路面自动摩擦检测系统进行辅助检测，通过计算分析得出路面横向力系数。在检测过程中测试车辆匀速行进，通过测试轮检测确定拉力参数，进而通过分析计算确定横向力摩擦参数。对分析检测结果通过残数标准偏差计算得到SMTD值，综合分析测试路段SMTD结果，SMTD值通过公式（2）计算得到。

式中：yn——回归曲线计算参数。

需要每隔5m计算一组数据，得到一个SMTD值，增加计算参数数量，提高横向力系数计算结果的准确性。该项目每隔20m进行一次计算，仍以K5+210～K5+310测试段行车道检测结果作为研究对象，计算结果如表2所示。

表2 横向力系数计算结果

根据表2所示计算结果，得出K5+210～K5+310测试段横向力系数计算结果平均值为0.53，代表值为0.53。根据《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36-2016）中的相关规定，城市主干路、次干路横向力系数不小于0.45，可判定该市政道路路面抗滑等级为“A级”，抗滑性能满足设计要求，道路行车安全性高，达到高质量道路的要求[6]。

3.4 路面结构密实度检测

为检测路面结构的密实度，该项目采用Akula 9000系列探地雷达进行无损检测。通过天线发射高频脉冲，对回收的不同时段时域波形进行分析，分析路面结构层密实度。如果路面结构层中有裂缝、积水等问题，时域波形会出现异常。路面结构密实度检测前，首先调整探地雷达相关设备参数，在施工现场布置检测路线。

3.4.1 制定检测方案

设备调试完成后，按照以下要点制定检测方案：

（1）确定检测断面：选取有代表性的断面作为检测断面，但不应选择具有明显缺陷的断面；

（2）根据道路走向确定检测路线，保证完整覆盖检测区域；

（3）对路基存在滑塌风险路段进行重点检测。

3.4.2 布置探地雷达

根据检测要求调整雷达频率，操作设备进行试测，合理确定探测频率、探测距离等技术参数。该项目路基采用回填施工，探地雷达频率设置为110MHz，有效检测深度为10m，满足现场道路结构密实度检测要求。通过分析检测结果，未发现路基路面结构存在明显的积水、空洞、开裂等问题，说明该路段道路结构密实度良好，施工质量合格，达到设计要求。

4 结束语

市政道路对我国各城市经济发展起到不可或缺的作用，其施工质量不仅关系到行车舒适性，甚至还会影响行车安全。无损检测技术可以在不破坏道路结构的情况下开展检测，检测结果准确，且速度快、效率高，具有明显的技术优势。以某市政道路为研究背景，采用无损检测技术分别对道路平整度、横向力系数和密实度进行检测，分析检测结果得出各指标均达到设计要求，道路评定等级达到了“A级”，为高质量道路。因此，在市政道路建设过程中利用无损检测技术进行质量检验，可以及时发现道路结构存在的缺陷，采取措施进行修复，大幅度降低经济损失，保证市政道路的安全、高效、快速通行，更好地服务于地方经济发展。