瀝青路面裂縫檢測

瀝青路面裂縫檢測技術(shù)與評價指標點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本

目錄

CONTENTS序言國內(nèi)外路面檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀瀝青路面裂縫分類瀝青路面裂縫檢測方法與評價指標展望1.序言高速公路的發(fā)展帶給人們方便的同時,也給人們提出了一個新的難題:公路養(yǎng)護與管理。日常生活中的很多原因都會給公路帶來破損,破損形式多樣,如裂縫、坑槽等,這些病害給人們交通安全帶來了隱患。因此,及時并且有效的路面破損檢測成為公路養(yǎng)護的重中之重,其中,路面裂縫檢測就是一個關(guān)鍵的部分。2.國內(nèi)外瀝青路面裂縫檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀近年來,一些新的理論逐漸被應(yīng)用于瀝青路面裂縫檢測中,如小波理論、形態(tài)學(xué)理論、分形理論、多尺度分析等。1.2009年,法國南特大學(xué)的Peggysubirats等人提出用小波變換的方法,先對二維圖像進行小波分解,對分解后各個方向的系數(shù)做相關(guān)變換,再用經(jīng)過變換后的系數(shù)重構(gòu)圖像,最后做二值化處理以判斷該圖像是否為裂縫圖像2.Xu,B.G(2010)獲得了實時路面圖像采集設(shè)備、系統(tǒng)和方法的美國專利。3.Wang,K.C.P等在普通車輛上建立起四相機系統(tǒng)，并采用激光路面成像系統(tǒng)對檢測車進行了改進，提出了三維路表重建算法，裂縫檢測精度為2mm。1.2003年,南京理工大學(xué)的高建貞、任明武、唐振民等提出首先對路面裂縫圖像進行灰度不均校正處理,然后進行圖像增強、分割的自動檢測方法。2.2004年,吉林大學(xué)的施樹明、初秀民等在對裂縫圖像分塊的基礎(chǔ)上,用子塊灰度方差描述子塊圖像特征,然后采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對其進行識別,以確定破損嚴重的裂縫子塊,再對該子塊進行去噪、二值化處理。3.長安大學(xué)信息工程學(xué)院的韋娜、趙祥模等提出了基于形態(tài)學(xué)和局部閡值分割的瀝青路面裂縫檢測算法;丁愛玲等提出了基于支撐矢量機的路面裂縫識別方法,并建立了相應(yīng)的支撐矢量機分類器算法。2.國內(nèi)外瀝青路面裂縫檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀3.瀝青路面裂縫的分類及破損等級縱向裂縫橫向裂縫網(wǎng)狀裂縫塊狀裂縫裂縫類型（形狀）縱向裂縫：與道路中線大致平行的長直裂縫，有時伴有少量支縫。這類裂縫通常由路基、基層沉降，或施工接縫質(zhì)量或結(jié)構(gòu)承載力不足而引起。路基、基層沉降引起的縱縫，通常斷斷續(xù)續(xù)，綿延很長；施工搭接引起的縱縫，其形態(tài)特征是長且直；而結(jié)構(gòu)承載力不足引起的縱縫多出現(xiàn)在路面邊緣，由于路基濕軟造成承載力不足，從而導(dǎo)致縱縫。圖3.1縱向裂縫瀝青路裂縫簡介3.瀝青路面裂縫的分類及破損等級橫向裂縫：與道路中線近于垂直的裂縫，有時伴有少量支縫。橫向裂縫多由路基、基層裂縫的反射或由路面低溫收縮造成；最初多出現(xiàn)于路面兩側(cè)，逐漸發(fā)展形成貫通路幅的橫縫。圖3.2橫向裂縫3.瀝青路面裂縫的分類及破損等級網(wǎng)狀裂縫：相互交錯的裂縫將路面分割成形似網(wǎng)狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊，塊的尺寸小于50cm×50cm。網(wǎng)狀裂縫（龜裂）是行車荷載的重復(fù)作用而引起的疲勞裂縫，其最初形態(tài)是一條或幾條平行的縱縫，隨著荷載重復(fù)作用次數(shù)的增加，平行縱縫間出現(xiàn)了橫向、斜向連接縫，形成多邊的、銳角的、形似網(wǎng)狀、龜裂狀的裂縫型式。圖3.3龜裂3.瀝青路面裂縫的分類及破損等級塊狀裂縫：塊裂表現(xiàn)為縱向和橫向裂縫的交錯而使路面分裂成近似成直角的多邊形大塊，塊裂的網(wǎng)格在形狀和尺寸上都有別于龜裂。路面裂縫呈不規(guī)則形狀，塊的最長邊長小于100cm。不規(guī)則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。圖3.4塊狀裂縫3.瀝青路面裂縫的分類及破損等級破損等級劃分3.瀝青路面裂縫的分類及破損等級4.瀝青路面裂縫檢測方法與評價指標人工檢測指在封閉或不封閉交通的情況下，按照規(guī)定的損壞分類和識別方法，采用目測和簡單工具丈量的方式，人工記錄各種路面損壞的類型、嚴重程度和數(shù)量（長度或面積）。人工檢測存在的不足人工檢測雖能得到一些路面破損信息，但存在以下幾方面主要問題：

(1)精確度低：人工觀測受主觀因素影響較大，觀測數(shù)據(jù)

不精確。

(2)成本較高：采用人工觀測要支付很高的勞務(wù)費，并限

制交通量，降低了車輛通行量，減少了收費額。

(3)效率較低：人工觀測速度慢，耗時長。

(4)存在安全隱患：觀測人員在公路上行走時要避讓車輛，

存在一定的安全隱患4.瀝青路面裂縫檢測方法與評價指標4.瀝青路面裂縫檢測方法與評價指標鉆芯挖驗

國外路面檢測系統(tǒng)與方法加拿大路德威(Roadware)公司生產(chǎn)的ARAN系統(tǒng)

ARAN系統(tǒng)是由一輛經(jīng)過改裝后的汽車底盤和各種數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)構(gòu)成的套模塊化的數(shù)據(jù)采集平臺，能在高達80km/h的速度下同時采集路面損壞、平整度和路面前方圖像等數(shù)據(jù)。成像子系統(tǒng)能根據(jù)車速自動選取圖像幀中的適當部分，而舍棄發(fā)生重疊的部分。此外，由于系統(tǒng)還使用了閃光燈，使系統(tǒng)能夠適應(yīng)全天候的檢測工作。與ARAN系統(tǒng)配套的路面裂縫自動評價系統(tǒng)WiseCrax集成了先進的圖像處理技術(shù)和有效的硬件加速技術(shù)，自動分析1mm精度以上的裂縫成為可能，正確識別率可達85%~90%。用戶還可根據(jù)各項不同的數(shù)值界定范圍的標準，在分析時定義自己的界限。國外路面檢測系統(tǒng)與方法(1)系統(tǒng)采集到的路面損壞圖像數(shù)據(jù)為模擬量，存儲在錄像帶中，只有將其數(shù)字化之后才能被計算機處理，極大地影響了圖像數(shù)據(jù)處理的效率。(2)路面損壞圖像的光照系統(tǒng)由功率較大的多盞碘燈或氫激光燈組成，在檢測過程中能耗高且極易損壞。(3)同步檢測技術(shù)還不成熟，攝像機采集的路面損壞圖像會出現(xiàn)重疊或缺失的現(xiàn)象。ARAN系統(tǒng)的不足國外路面檢測系統(tǒng)與方法澳洲道路運輸研究所(ARRB)研制開發(fā)的Hawkeye2000快速檢測系統(tǒng)，Hawkeye2000系統(tǒng)由圖像系統(tǒng)、數(shù)字斷面系統(tǒng)、GPS與DGPS系統(tǒng)、采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。該系統(tǒng)可以在110km/h的車速下同時采集路面破損、平整度、車轍、路面橫縱坡等數(shù)據(jù)，同時對圖像數(shù)據(jù)進行實時壓縮并由工業(yè)圖像采集卡把路面圖像及時存儲到計算機硬盤。該系統(tǒng)路面破損圖像分辨率為2.5mm，檢測寬度為3.2m,GPS系統(tǒng)具有1m范圍內(nèi)的定位精度。Hawkeye2000快速檢測系統(tǒng)國外路面檢測系統(tǒng)與方法Hawkeye2000快速檢測系統(tǒng)的不足(1)依然采用多數(shù)量的常規(guī)光源照明，未改進路面照明系統(tǒng)。(2)線掃描技術(shù)尚不成熟，采集到的路面破損圖像質(zhì)量不高。國外路面檢測系統(tǒng)與方法國內(nèi)路面檢測系統(tǒng)與方法JG-1型激光三維智能檢測車JG-1型激光三維智能檢測車是在2004年底由南京理工大學(xué)研制出來的。該系統(tǒng)解決了國際上速度低于25km/h不能檢測的難題,檢測速度范圍可在0-120km/h之間變化,該系統(tǒng)使用連續(xù)非拼接線列激光斷面掃面，可以無間點采集路面數(shù)據(jù),能正確給出擁包、坑槽等破損的大小。國內(nèi)路面檢測系統(tǒng)與方法CiCS路況快速檢測系統(tǒng)CiCS是國內(nèi)首套具有完全自主知識產(chǎn)并達到世界先進技術(shù)水平的多功能路況快速檢測裝備，這套裝備能在正常車流速度下準確、迅速地對路面平整度、車轍、路面紋理深度、路面損壞及前方景觀圖像等數(shù)據(jù)進行采集。與之配套的路面損壞識別系統(tǒng)CiAS(CrackingimageAnalysisSystem)針對路面破損的識別率高達90%~95%，較好地符合了《公路技術(shù)狀況評定標準(JTGH20-2007)》的要求。檢測原理路面裂縫檢測原理指應(yīng)用相關(guān)設(shè)備收集