探讨激光断面仪在公路工程检测中的应用

近几年来，激光技术在公路工程的应用越来越广泛，笔者根据多年的工作经验提出在使用激光断面仪中遇到的问题及解决办法，本文主要综述车载式激光断面仪在路面平整度检测及沥青路面车辙检测方面的一些问题，希望对了解及提高公路工程路面平整度及路面车辙检测水平有所帮助。     

公路工程路面车辙成因分析及防止措施

随着我过经济的持续高速发展,基础设施建设不断完善,公路通车里程节节攀高,与此同时,公路工程也出现了各种质量问题,路面车辙作为其中一个较为常见的问题,由于出现的频率高,范围广,出现车辙后会加速对公路的耗损,且对行车安全产生较大危害,尤其是高速公路,由于车速快,因为路面车辙发生交通安全事故比比皆是。公路路面车辙问题已引起广泛关注。本文研究了公路工程路面车辙出现的原因以及防治对策。     

用于路面车辙检测的线结构光图像处理流程

分析了激光线结构光车辙检测原理,提出了适应沥青路面纹理特征和技术状况的线结构光图像处理流程,包括路面横断面曲线提取和车辙特征参数提取.其中路面横断面曲线提取由光心提取、光心连接和光心曲线平滑实现.基于高斯拟合的光心提取用于确定线结构光位置,光心连接用线性插值得到完整的路面横断面曲线,而光心曲线平滑则可削弱路表纹理及其他干扰因素的影响.车辙特征参数提取在获取横断面包络线的基础上实现,最大车辙深度和曲线填充面积均可作为车辙评价参数,而路面横断面曲线也可用于路面横向变形特征的描述.模拟车辙试验表明,线结构光检测可以精确测量车辙深度,提出的图像处理流程具备可行性.     

基于三维激光路面轮廓调查系统及应用

路面轮廓包含道路质量评定的多种信息,其中路面车辙是衡量路面状况的重要指标.现行人工检测和目前基于点激光或线激光测量设备存在局限性.基于三维激光设备,研究并开发了一种路面轮廓调查系统.设计了一种全新的车载设备布置架构,采用高精度三维数据生成路面轮廓信息并连续计算路面车辙.采用边缘算法对车道区域外数据进行剔除,通过对横断面...     

基于语义分割模型的三维沥青路面车辙异常分析方法

车辙深度是路面状况评价和道路养护的一个重要指标。现有车辙深度测量方法未考虑复杂路况下坑槽、松散、裂缝和桥梁接缝等对车辙计算的影响，其有效性和适用性受到了限制，测量结果的真实性也有待进一步验证。有鉴于此，文中提出了一种基于语义分割模型的沥青路面车辙异常检测与校正方法。采用三维线激光技术采集道路横断面高程数据，利用包络线算法提取车辙深度。对于最大车辙深度超过10 mm的横断面，搭建基于深度学习的语义分割框架，提出改进的DeepLabV3+网络对病害类型进行自动辨识和像素定位，并结合最大车辙深度高程点，设计基于拉格朗日插值的校正规则来对异常车辙进行校正。研究结果表明，改进的DeepLabV3+模型能较为准确地识别和定位造成车辙检测异常的路面病害，其对5种路面特征和病害的综合检测准确率达81.63%，在均交并比（MIoU）和大部分交并比（IoU）上的表现均优于U-Net、PSPNet、DeepLabV3+模型。现场验证结果表明，文中方法不仅能够自动分析车辙异常的原因，还能通过对异常车辙的校正排除其他病害的影响，从而较大程度地还原实际车辙深度水平。文中研究成果可为路面预防性养护提供科学数据支撑。     

考虑病害三维特征的沥青路面车辙异常检验方法

针对复杂路况下车辙深度异常或横断面数据不完整的问题,提出了基于病害三维特征的路面车辙异常检验方法.首先,对三维图像中激光点异常值进行筛选及修正,利用横断面深度数据应用包络线算法提取最大车辙.考虑到裂缝、坑槽和拥包对车辙提取存在误判,利用三维高程数据建立病害种子检测模型以自动提取裂缝、坑槽和拥包种子点.测试结果表明,车辙深度相对误差小于7%,车辙深度测量重复性小于4%,包络线算法结果与人工测量值的相关系数高达0.999 2.在车辙异常检验中,裂缝种子识别模型准确率和召回率的均值分别为92.18%和84.79%,且F值为88.33%,优于支持向量机及改进的Canny方法.坑槽及拥包种子识别模型检测正确率大于95%.所提方法不仅能高效地提取车辙深度,而且能准确地检验造成车辙检测异常的其他病害.     

沥青路面早期破坏原因的浅析

沥青路面早期破坏的现象有:泛油、波浪、拥包、翻浆、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种。这些病害极具普遍性和严重性,为公路工程质量通病之一。本文从路面设计、路面施工、养护管理及其他环节,结合本人的工程实践,分析了沥表路面早期破坏的原因。     

道路综合检测车在沥青路面养护检测中的应用

为了在不影响交通的情况下对运营中的高速公路和二级汽车专用道快速高效地进行路面病害检测,为公路养护部门提供准确、可靠的路面技术参数及养护建议,采用道路综合检测车对路面损坏状况、路面平整度及沥青路面车辙进行检测.     

基于GPS和车辙的三维路面重构

提出了一种基于地理定位系统(GPS)和横断面车辙数据的路面三维重构模型.针对GPS和车辙的采样间隔不同,首先采用Cardinal插值算法对非等间距的离散GPS点插值,并按间距需求选取等间距的插值点,然后将序列化后的GPS插值数据与车辙数据融合,构造出在三维空间中用于绘制三角形网格的顶点矩阵,最后实现了三维重构路面的绘制.实验表明用该方法重构的三维路面在路面车辙、坑槽及拥包的检测方面有很好的应用价值.     

岩沥青在道路工程中的应用研究

由于公路交通量的增加、汽车轴我的加大及高等级路面渠化交通的形成，重载、超载车的问题也越来越严重，使得沥青路面的抗车辙能力和路面的耐久性变差，如何提高沥青路面的抗车辙能力和延长路面的使用寿命，成为道路工作者的十分重要的课题。     

激光路面平整度检测系统

为提高路面平整度检测水平，提出了基于基准传递原理的路面平整度检测方法，给出了采用5个激光位移传感器检测路面纵断面相对标高的计算公式，在不同等级路面上与精密水准仪测量方法进行了对比试验。结果表明，依据基准传递原理的路面平整度激光检测系统不受检测速度限制，可给出被测道路的纵断面曲线和国际平整度指数（IRI）。     

沥青路面平整度预防及控制措施

公路工程是基础设施建设的重要组成部分。路面平整度是评价路面使用性能的一个重要指标,它直接影响着车辆在路面上的行驶质量和道路基本功能的充分发挥。因此路面平整度的改善和提高一直作为沥青路面施工中的一项关键技术而受到道路科技界关注和重视。路面的不平整分纵向和横向两类,纵向表观为坑槽和波浪,横向表现为车辙和隆起。本文就高速公路沥青路面的平整度影响因素进行探讨。并从施工控制方面提出预防措施。     

考虑既有路面车辙状况的厂拌热再生沥青路面力学响应分析

为研究既有沥青路面车辙状况下厂拌热再生路面的动态力学响应，本文通过现场获取不同车辙深度的路面芯样，并室内制备不同RAP掺量的厂拌热再生沥青混合料，通过动态模量试验评价材料的力学性能；利用3D-Move Analysis有限元软件分析不同结构组合的厂拌热再生沥青路面动力响应。结果表明：动态荷载作用下，再生路面各沥青面层均出现了拉压交互和应力集中的现象，再生路面结构随着车辙发展深度的加深出现拉裂破坏等病害的风险增加，但一定的车辙发展深度有助于提高沥青路面的承载能力。RAP掺量和既有路面车辙发展深度的改变将会使路面结构的模量组合发生变化，再生路面结构力学响应受这两种因素影响较大。为减少再生路面结构的永久变形并提高其耐久性，应充分考虑再生层和既有路面中面层的模量组合，从而改善再生路面结构受力情况。     

车辙检测中大功率线激光光学系统的设计与实现

文章提出了一种利用柱透镜阵列实现强度均匀分布的大功率激光线的新方法。借助于该方法,设计并制作了一套用于高速公路路面车辙检测的大功率激光线系统。实验和分析结果表明,该系统可将连续输出功率为3W的半导体激光器的输出光束整形为均匀分布的激光线。激光线的扇出角达62°,能量利用率达80%以上,在强烈的太阳背景噪声下仍然能进行图像采集和识别工作。     

行车荷载及路面结构对车辙影响的有限元分析

基于车辙的产生机理，采用实测轮胎接地压力，对柔性基层和半刚性路面结构内的剪应力进行三维有限元分析，结果表明，相同荷载条件下两种路面结构所受的剪应力有较大差异，水平力对剪应力亦有较大的影响；基层模量、面层厚度、面层模量对沥青层内的剪应力影响均比较显著．因此，为防治车辙，应该在路面设计时对路面结构组合类型的抗车辙能力进行充分的考虑，并严格控制超载．     

路面性能检测方法综述

路面性能检测评价,是公路日常养护管理、改扩建工程中制定加铺方案和采取病害修复措施的基础,该文分析了路面性能检测在现阶段的发展现状,并详细介绍了路面破损率、路面结构承载力、平整度、车辙、抗滑性能等几种路面指标检测方法。     

公路路基路面的试验检测技术实施要点研究

基于公路路基路面的试验检测技术实施要点,首先要明确公路路基路面试验检测技术实施现状。然后掌握公路路基路面的试验检测技术方法,最后分析公路工程路基路面压实施工要点,通过这些手段提升公路施工的质量及效率,增加施工企业收益。     

高速公路沥青路面车辙成因试验

针对路面结构因素对路面车辙深度的影响,采用汉堡车辙试验仪(HWTD),对某高速公路不同程度车辙病害处、路幅不同位置和路面结构不同层位钻取的试件进行了车辙试验,并结合现场车辙调查结果对车辙的成因进行了分析.结果表明:在荷载、环境温度等作用下引起的中面层流动变形是路面车辙变形的主要病源,普通路段的3层路面结构车辙深度大于桥面铺装路段2层式结构;面层采用优质材料并加强施工质量控制是解决车辙问题的重要途径.     

浅谈公路工程压实度的检测问题

公路工程由路基,路面两部分构成.公路上经常看到路面开裂、沉陷等现象,其原因在于路基的压实度不足以长期承受本身岩土重量和路面重量.由此可见,路基压实度是否达标与公路的使用寿命息息相关.只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命.因此,本文就公路工程压实度中的检测问题做一论述.     

贝克曼梁法检测路基路面的回弹弯沉值及其结果分析

检测路基路面的回弹弯沉值，可以反映路基路面结构的密实性以及路基路面的综合承载能力，通过同设计标准相比较，以确认该公路工程的施工是否满足工程质量的要求。同时在旧路补强设计中，回弹弯沉值也是评价原路面结构的一个基本参数。