瀝青路面隱性病害移動式無損檢測技術與裝備研發

        1.任務來源 “瀝青路面隱性病害移動式無損檢測技術與裝備研發”(合同號：2011 318 221 360),是2011年立項的交通運輸部重大建設科技項目。項目第一承擔單位為交通運輸部科學研究院,第二承擔單位為河南省高遠公路養護技術有限公司。
        2.應用領域和技術原理 應用領域：瀝青路面快速無損檢測。 技術原理：項目通過深入分析瀝青路面隱性病害產生機理及發展規律,探索建立瀝青路面透水性與路表相對溫差的關系模型,研發基于紅外差熱技術的瀝青路面透水性檢測設備、基于聲效雷達技術的瀝青路面結構層連續性與結構層強度病害的檢測方法及相應的設備,在此基礎上研制路面隱性病害綜合檢測車,重點突破公路瀝青路面面層隱性病害檢測方法,構建我國新一代公路維護檢測技術體系,實現公路維護檢測關鍵技術和重大裝備的自主供給,促進公路基礎設施維護等支撐性戰略產業的發展,為真正實現預防性養護提供決策依據。
        3主要技術性能指標 全額完成合同書上要求的技術指標,合同要求內容：

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

        (2)開發的聲效雷達檢測技術是一種連續非接觸式的檢測方法,其檢測速度將達到15-60km/h、檢測深度達1m、層厚誤差≤5%、不連續性檢測精度達1mm、檢測路面隱性病害的準確率達到90%以上。

        (3)開發移動式瀝青路面隱性病害綜合檢測車樣機1臺。

        (4)申請專利2項

        (5)國內核心期刊發表文章5篇以上。
        4、技術指標完成情況：

        (1)開發的紅外差熱透水性檢測設備最大速度達到120km/h,測溫精度±2℃,縱向采用間隔1點/cm。

        (2)開發的聲效雷達檢測技術是檢測速度20-30km/h、檢測深度達1m、層厚誤差≤5%、可探測不連續性1mm以上的隱性病害、準確率達到90%以上。

        (3)開發了基于紅外差熱和聲效雷達的綜合檢測系統樣機一臺。

        (4)已授權專利3項(發明專利2項,實用新型1項),申請發明專利進入實質審查生效專利3項,獲軟件著作權3項。

        (5)已經在國內外核心期刊發表論文12篇,其中EI檢索4篇。
        5.成果的創造性、先進性 通過調研、理論分析、室內試驗和現場檢測驗證,對瀝青路面隱性病害移動式無損檢測技術與裝備進行了深入系統的研究,取得了如下創新性成果。

        (1)本項目引入紅外差熱技術,從瀝青路面透水性與紅外傳感器測得瀝青表面溫差的角度出發,建立了瀝青路面透水性與表面溫差的相關模型,開發了基于紅外差熱技術的瀝青路面透水性檢測方法及設備。

        (2)通過研究聲效原理和探地雷達波之間的相互關系,提出利用聲效法和探地雷達波聯合檢測的方法,檢測評價路面的結構層脫空及連續性、路面各結構層厚度尺寸、各結構層強度衰減等隱性病害,開發了相應的檢測方法和設備。

       (3)開發了瀝青路面隱性病害綜合檢測系統,對瀝青路面隱性病害進行連續快速檢測,并對瀝青路面隱性病害程度進行評定。

       (4)選擇瀝青路面透水性指數PWPI、結構連續性指數PSCI和路面結構層模量衰減PSRI等三個指標評價隱性病害,應用物元模型,并結合模糊數學和信息熵理論,構建了隱性病害評估模型。 在選取的試驗路上進行了瀝青路面透水性與滲水系數相關性驗證,透水性指數和路面滲水系數存在y=-7.55x+765.28關系,相關系數為0.83,檢測結果可以直接反映路面的滲水程度。在選取的試驗路上采用聲效雷達檢測設備進行了路面厚度、結構連續性及結構層模量的檢測,并對檢測結果進行了取芯驗證。采用水泥注漿對路面結構不連續病害進行處治,注漿量與結構連續性指數之間存在良好的相關性。成果已經在多個依托工程中進行了成功應用,經濟社會效益顯著,應用前景廣闊。

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