梅州地区现有大量的水泥混凝土路面,通过沥青加铺层的改造措施能较好提升路面性能和服务水平。一般来说,国省道常规路面病害检测主要针对路表性能及破损的层面,无法精准检测道路地下状况。为进一步提升旧水泥混凝土路加铺沥青路面的路用性能和长期耐久性,梅州市梅江公路事务中心与华东交通大学科研团队合作,在梅州市G206国道应用了三维探地雷达和落锤式弯沉仪等“四新”技术,对旧水泥路面改造进行了深入检测,探索养护科学决策新路径。
(a)加铺前现场检测 (b)加铺后现场检测
三维探地雷达技术是应用电磁波技术实现高精度地下空间真三维成像,有效、无损和连续探测路面内部缺陷,确定病害异常位置、类型、范围、埋深等信息;同时,利用三维探地雷达检测数据,可以实现路面内部技术状况数字孪生,通过人工智能算法进行数据分析精细识别沥青路面内部病害,提高养护方案的科学化及精细化水平,为构建公路基础设施数字提供科学支撑。
路面内部病害
本项目通过三维探地雷达快速、无损和连续对加铺前后路面内部病害进行全面检测,采用动态弯沉准确评价路面结构性能,应用有限元仿真分析路面病害对路面结构的影响,综合环境和交通条件等提出了评估加铺路面长期性能的可靠性模型。通过应用先进的检测技术和科学分析建立的旧水泥混凝土路面加铺沥青面层可靠性模型,一方面可以全面检测路面内部病害,为加铺前路面病害处治提出准确、全面的设计依据,实现病害处治科学到位,养护投入高效使用,路面性能长久保障;另一方面,还能监测路面运营期间的路面内部状况的变化,为实现路面长期保持较好的服务水平提供科学支撑,为寿命周期内的养护科学决策提供重要依据。
荷载耦合作用下的有限元模型
本项目通过探索应用三维探地雷达与动态弯沉的等数字化、智能化检测的新技术,着力提升养护措施的针对性和资金安排的合理性,积极在路面养护设计、路面日常技术状况检测与公路基础设施数字化建设等方面探索新路径,积累新经验,形成新示范,不断提升养护管理数据治理能力。今年6月,梅州市梅江公路事务中心向国家知识产权局申请的“一种高度可定量调节的三维雷达测试装置”被授于实用新型专利证书,成为梅州市公路行业在新技术研究应用中的首创。
“一种高度可定量调节的三维雷达测试装置”实用新型专利证书
近年来,梅州市公路事务中心积极开展“四新” 技术成果推广应用,提升公路养护决策科学化水平,印发了《梅州市公路事务中心关于加强公路“四新”技术应用的指导意见》,明确目标要求,确定重点任务,建立保障制度,通过示范带动,以点带面,科技加持,数字赋能,落实数智化管养新理念,推动数据驱动型的养护决策,全面提升公路项目建设质量水平,不断推进养护决策科学化、专业化、高效化,持续加快公路高质量发展步伐。
(来源:广东公路)