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沥青路面车辙检测技术的探讨0引言 到2006年底，全国公路通车总里程达348104km，高速公路达454104km。尤其以“快速、安全、经济、舒适”为特征的高速公路不仅是交通运输现代化的重要标志，同时也是一个国家现代化的重要标志。 近几年，中国公路建设的整体质量水平大幅提高，但由于中国公路建设工期较短，路基压实后很少留有自然沉降期，部分工程出现了质量问题，特别是路面的早期破坏现象尤为突出。车辙作为沥青路面的重要病害之一，严重影响高速行车的安全性和舒适性，制约着公路运输的功能。沥青路面的养护、翻修是恢复路面使用功能、延长路面服务年限的经济并且有效的方法，路面车辙的检测可以为路面养护提供重要的信息支持。 1沥青路面车辙的分类及危害 1。1沥青路面车辙的分类 车辙是行车轮迹带上产生的永久变形，由轮迹的凹陷及两侧的隆起组成。根据车辙的不同形成过程，可分为不同的类型，见图1。 其中，压实型车辙是一种国外少见而国内常见的类型，属于非正常性的车辙。由于施工质量控制不严，沥青路面本身压实度不足，致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密，在交通荷载的反复碾压作用下，空隙率不断减小，达到极限残余空隙率才趋于稳定。它不仅产生压实变形，而且平整度迅速下降，形成明显的车辙。 1.2沥青路面车辙的产生原因 沥青路面车辙产生的原因是多方面的，包括内在因素和外在因素。内在的因素主要包括路基、路面的结构类型，材料性能与组成，施工质量等；外在的因素主要有交通载荷条件、气候条件、水文地质条件及路线纵坡等。控制路面车辙是设计和施工人员迫切关心的问题，路面车辙的控制及预防应该贯穿路基、路面设计和施工的全过程，工程科技人员应精心设计、严格管理和施工，切实减轻和消除沥青路面的车辙问题。 值得注意的是中国沥青路面车辙中常见压实型车辙，危害性较大，路基、路面压实不足是主要原因，如何有效提高压实质量值得多行业的共同关注。 1.3沥青路面车辙的危害 车辙的出现，严重影响了路面的使用性能和服务质量。 (1)影响路面平整度，降低了行车舒适性和安全性。 (2)车辙底部的沥青层厚度减薄，减弱了沥青层以及路面结构的整体强度，容易引起更多的病害，如龟裂和水损坏等。 (3)雨天车辙积水和冬季结冰都将降低路面抗滑能力，影响行车安全。 (4)车辆换向或变道时，影响车辆的可操作性及稳定性。 2沥青路面车辙的检测 2.1沥青路面车辙检测的要求 沥青路面车辙检测的目的是尽可毹真实、全面地反映路面病害情况，为公路管理部门提供重要的信息。因此，对车辙的检测有一定的要求。 (1)检测宽度不小于一个行车道。 (2)感知车辙横断面形状。 (3)计算左右车辙最大值，并确定最大值的位置。 (4)给出车辙的纵向分布，甚至给出车辙的纵向长度。 (5)车辙检测信息与公路里程一一对应。 车辙检测的方法和手段不同，对其检测的要求也有所区别，车辙检测的时候还应该尽量降低对交通量的影响，并考虑检测手段对检测条件、检测环境的要求。 2.2常见的车辙检测方法 车辙检测的方法经历了由人工检测、半自动检测到自动检测的不同发展阶段。人工检测是用检测横竿横跨在车辙上部，并用直尺量出横竿与车辙底部的间距；自动检测是采用路面车辙自动测定车自动检测路面车辙深度。其方法就是利用横向布置的一排激光、超声、红外或其他非接触式位移传感器来快速连续测定路面车辙深度，并通过电脑对传感器测得的数据进行自动处理以获得路面车辙深度指标。各种检测方法见表1。 2.3沥青路面车辙检测技术发展现状 随着公路建设的发展，路面车辙的自动检测将成为主要的检测方法，在路面施工、验收、养护、评价的各阶段将发挥重要的作用。目前采用的车辙自动检测技术主要有超声波检测技术、激光检测技术和数字成像检测技术。 (1)超声波检测技术是利用沿横断面方向安装的一定数量的超声波传感器完成车辙的检测(图2)，路面检测的宽度小于传感器检测梁的宽度。因超声波传感器集发射与接收于一体，传感器的安装要求严格，且传感器易受环境影响。 (2)激光检测技术是利用沿横断面方向按一定间距安装的激光传感器完成车辙的检测，是目前国内外应用较多的一种自动车辙检测技术。激光位移传感器检测原理见图3。 激光检测技术的主要特点是非接触、检测速度快、精度高。国外发达国家对车辙的检测与评价，主要采用了在横断面方向布设多个激光探头的检测技术和最新研制开发的激光转镜扫描技术，但通常设备的引进费用较高。对国内研究机构而言，研究开发适合国内行情的路面车辙检测设备迫在眉睫。 近年来，国内的科研机构和高等院校相继开展了路面横断面车辙快速检测的研究开发工作，取得了一些研究成果。如武汉大学研究开发的在横断面上布设13个左右超声探头的车辙检测系统，横向检测宽度大约3 000 mm。南京理工大学研究开发的采用光学成像技术的检测设备。长安大学的部分学者提出了利用自主开发的激光传感器组成的多探头路面车辙检测系统，见图4。 (3)数字成像检测技术是近几年国内外发展较快的一种车辙自动检测技术，结构简单，数据存储量大，受车辆振动影响较小。其工作原理见图5。 2.4国内外沥青路面车辙检测设备 随着公路里程的增长，公路养护任务急剧增长，对车辙检测的质量和检测效率提出了更高的要求，国内外研发了多种类型的自动检测设备。 根据工作原理，可以分为超声波检测系统、激光检测系统和数字成像检测系统等，如加拿大开发的超声波检测车和丹麦开发的激光检测车(图6)等。 3.沥青路面车辙检测技术的发展趋势 高速公路的发展，对路面检测手段提出了更高的要求，而计算机技术的发展为沥青路面车辙的自动检测提供了重要的手段。沥青路面车辙自动检测技术和设备的发展呈现出一定的特点。 3.1快速、实时化 车辙自动检测设备应尽量降低对交通的影响，适应车辆行驶速度大范围的波动；能够快速采集有关数据，并实时分析、计算；利用远程通讯网络，实现远程同步通信。 3.2高精度、高稳定性 大量应用高分辨率的传感器，提高车辙自动检测设备的精度；能适应野外作业的恶劣环境、抵御车辆行驶振动等不良因素的影响。 3.3经济化、人性话 充分考虑人体工程学、工业设计等因素，提高设备的人性化；设备开发采用模块化的设计思想，提高设备的经济性。 3.4多功能、集成化 将各类传感器集于一身，实现多功能的融合。 3.5智能化、标准化、可视化 广泛应用计算机技术，提高检测设备的智能化水平；建立统一的评价标准，实现检测结果的再现和可比；利用图像识别技术，实现路面的三维造型。 4结语 车辙是沥青路面的一种主要病害，对车辙的高效、快速检测可以为道路养护决策提供重要的依据。国内外开发了基于不同检测原理的多种型号沥青路面车辙检测设备，中国公路建设有自身特点，开发适合中国国情、具有自主知识产权的检测设备具有重要的现实意义。 中国车辙自动检测设备的开发起步较晚，但发展迅速，已经出现了产业化成熟产品。随着计算机技术和传感器技术术的不断发展，为车辙自动检测设备的开发提供了更有利的条件，中国科研员应把握发展趋势，不断提升设备的内在品质，为公路建设作出更大贡献。 生源地说明：1、由应届本科生考入硕士研究生的，生源地区指考入本科前的生源省区；2、由应届本科生考入硕士研究生又由硕士研究生考入博士研究生的，生源地区指考入本科前的生源省区；3、由非应届本科生考入硕士研究生又由硕士研究生考入博士研究生的，生源地区指考入硕士前的生源省区；4、由非应届本科生考入硕士研究生或博士研究生的，生源地区指入学前的户口及档案所在省区。2、签三方就业协议程序（1）收到有用人指标（能解决毕业生户口和档案关系）的用人单位接收函或录用通知或毕业生就业推荐表回执，本人经慎重考虑，同意到该单位工作，开始进入签约程序。（2）凭用人单位的接收证明到研究生部领取普通高等学校毕业生、毕业研究生就业协议书（简称“三方协议书”，签署后培养单位、用人单位和毕业生三方各留存一份）。（注：“三方协议书”每人只有一份，请慎重考虑后签约）。（3）毕业生个人签字。需要毕业生准确填写个人相关资料，并签字确认。（4）用人单位签字盖章。用人单位填写单位相关资料并签字盖章，如果本单位无人事权，还需该单位的上级单位（具有人事接收权）签字盖章。个别用人单位需要毕业生就业推荐表，毕业生就业推荐表可以到所网站“教育园地研究生下载表格”栏自行下载，填好后到研究生部盖章。注意：用人单位签字盖章后，视为协议生效，一经确定不能随意更改，否则将视为违约。（5）到研究生部签字、盖章。（6）广东省毕业生就业指导中心确认。（7）领取就业报到证。根据广东省毕业生就业指导中心的安排，1月底左右集中办理春季毕业生的就业报到证，6月底前后集中办理夏季毕业生的就业报到证。如果在1月20日之前或6月20日之前完成就业协议书签约程序的毕业生，可在办理毕业离所手续时领到就业报到证。过此期限后（含寒暑假期间），研究生部将根据广东省毕业生就业指导中心的工作安排和规定时间内办理就业报到证，毕业生到研究生部领取就业报到证。（8）办理户口和档案关系（必须办理离所手续）。领取就业报到证后，凭就业报到证到所综合办公室户籍管理工作人员借户口卡，再到广州市天河区公安分局办理户口迁移手续；凭就业报到证到研究生部办理档案转移手续。3、户档派回原籍程序（1）毕业时未落实去向（如出国、考研、签三方协议），可向研究生部提交户口和档案派回原籍的申请书，申请书中应写明派遣单位（可派到生源省就业主管部门或市、县人事局）。由研究生部将按派回生源地信息上报广东省毕业生就业指导中心。（2）由广东省毕业生就业指导中心办理派回生源地的就业报到证。毕业生在研究生部领取报到证。（3）凭就业报到证到所综合办公室户籍管理工作人员办理户口迁移手续，凭就业报到证下联到研究生部办理档案转移手续。