瀝青路面隱性病害移動(dòng)式無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與裝備研發(fā)

        1.任務(wù)來(lái)源 “瀝青路面隱性病害移動(dòng)式無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與裝備研發(fā)”(合同號(hào)：2011 318 221 360),是2011年立項(xiàng)的交通運(yùn)輸部重大建設(shè)科技項(xiàng)目。項(xiàng)目第一承擔(dān)單位為交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院,第二承擔(dān)單位為河南省高遠(yuǎn)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司。
        2.應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理 應(yīng)用領(lǐng)域：瀝青路面快速無(wú)損檢測(cè)。 技術(shù)原理：項(xiàng)目通過(guò)深入分析瀝青路面隱性病害產(chǎn)生機(jī)理及發(fā)展規(guī)律,探索建立瀝青路面透水性與路表相對(duì)溫差的關(guān)系模型,研發(fā)基于紅外差熱技術(shù)的瀝青路面透水性檢測(cè)設(shè)備、基于聲效雷達(dá)技術(shù)的瀝青路面結(jié)構(gòu)層連續(xù)性與結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度病害的檢測(cè)方法及相應(yīng)的設(shè)備,在此基礎(chǔ)上研制路面隱性病害綜合檢測(cè)車,重點(diǎn)突破公路瀝青路面面層隱性病害檢測(cè)方法,構(gòu)建我國(guó)新一代公路維護(hù)檢測(cè)技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)公路維護(hù)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)和重大裝備的自主供給,促進(jìn)公路基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)等支撐性戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為真正實(shí)現(xiàn)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供決策依據(jù)。
        3主要技術(shù)性能指標(biāo) 全額完成合同書上要求的技術(shù)指標(biāo),合同要求內(nèi)容：

         (1)開發(fā)的紅外差熱透水性檢測(cè)速度將達(dá)到15-80km/h、測(cè)溫精度±2℃、縱向采樣間隔不大于3cm。

        (2)開發(fā)的聲效雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)是一種連續(xù)非接觸式的檢測(cè)方法,其檢測(cè)速度將達(dá)到15-60km/h、檢測(cè)深度達(dá)1m、層厚誤差≤5%、不連續(xù)性檢測(cè)精度達(dá)1mm、檢測(cè)路面隱性病害的準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。

        (3)開發(fā)移動(dòng)式瀝青路面隱性病害綜合檢測(cè)車樣機(jī)1臺(tái)。

        (4)申請(qǐng)專利2項(xiàng)

        (5)國(guó)內(nèi)核心期刊發(fā)表文章5篇以上。
        4、技術(shù)指標(biāo)完成情況：

        (1)開發(fā)的紅外差熱透水性檢測(cè)設(shè)備最大速度達(dá)到120km/h,測(cè)溫精度±2℃,縱向采用間隔1點(diǎn)/cm。

        (2)開發(fā)的聲效雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)速度20-30km/h、檢測(cè)深度達(dá)1m、層厚誤差≤5%、可探測(cè)不連續(xù)性1mm以上的隱性病害、準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。

        (3)開發(fā)了基于紅外差熱和聲效雷達(dá)的綜合檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)一臺(tái)。

        (4)已授權(quán)專利3項(xiàng)(發(fā)明專利2項(xiàng),實(shí)用新型1項(xiàng)),申請(qǐng)發(fā)明專利進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查生效專利3項(xiàng),獲軟件著作權(quán)3項(xiàng)。

        (5)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外核心期刊發(fā)表論文12篇,其中EI檢索4篇。
        5.成果的創(chuàng)造性、先進(jìn)性 通過(guò)調(diào)研、理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)驗(yàn)證,對(duì)瀝青路面隱性病害移動(dòng)式無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與裝備進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究,取得了如下創(chuàng)新性成果。

        (1)本項(xiàng)目引入紅外差熱技術(shù),從瀝青路面透水性與紅外傳感器測(cè)得瀝青表面溫差的角度出發(fā),建立了瀝青路面透水性與表面溫差的相關(guān)模型,開發(fā)了基于紅外差熱技術(shù)的瀝青路面透水性檢測(cè)方法及設(shè)備。

        (2)通過(guò)研究聲效原理和探地雷達(dá)波之間的相互關(guān)系,提出利用聲效法和探地雷達(dá)波聯(lián)合檢測(cè)的方法,檢測(cè)評(píng)價(jià)路面的結(jié)構(gòu)層脫空及連續(xù)性、路面各結(jié)構(gòu)層厚度尺寸、各結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度衰減等隱性病害,開發(fā)了相應(yīng)的檢測(cè)方法和設(shè)備。

       (3)開發(fā)了瀝青路面隱性病害綜合檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)瀝青路面隱性病害進(jìn)行連續(xù)快速檢測(cè),并對(duì)瀝青路面隱性病害程度進(jìn)行評(píng)定。

       (4)選擇瀝青路面透水性指數(shù)PWPI、結(jié)構(gòu)連續(xù)性指數(shù)PSCI和路面結(jié)構(gòu)層模量衰減PSRI等三個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)隱性病害,應(yīng)用物元模型,并結(jié)合模糊數(shù)學(xué)和信息熵理論,構(gòu)建了隱性病害評(píng)估模型。 在選取的試驗(yàn)路上進(jìn)行了瀝青路面透水性與滲水系數(shù)相關(guān)性驗(yàn)證,透水性指數(shù)和路面滲水系數(shù)存在y=-7.55x+765.28關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.83,檢測(cè)結(jié)果可以直接反映路面的滲水程度。在選取的試驗(yàn)路上采用聲效雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行了路面厚度、結(jié)構(gòu)連續(xù)性及結(jié)構(gòu)層模量的檢測(cè),并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了取芯驗(yàn)證。采用水泥注漿對(duì)路面結(jié)構(gòu)不連續(xù)病害進(jìn)行處治,注漿量與結(jié)構(gòu)連續(xù)性指數(shù)之間存在良好的相關(guān)性。成果已經(jīng)在多個(gè)依托工程中進(jìn)行了成功應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著,應(yīng)用前景廣闊。

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