道路无损检测技术

本书是工业和信息化部“十二五”规划教材。全书共七章，主要包括：引论，基于结构变形响应探测的道路无损检测技术，基于贯入阻力探测的道路无损检测技术，基于机械波探测的道路无损检测技术，基于射线探测的道路无损检测技术，基于电磁波探测的道路无损检测技术，基于光学探测的道路无损检测技术。 本书可作为道路与铁道工程、交通工程及岩土工程等专业硕士研究生和高年级本科生的教材，也可供从事道路施工、道路检测及道路养护的相关技术人员学习、参考。

赵茂才，博士，哈尔滨工业大学交通科学与工程学院，副教授。俄罗斯《Реконструкция городов и геотехническое строительство》杂志编委。长期讲授工程地质学、土质土力学、地基与基础、路基工程学、公路养护技术、道路无损检测技术等课程。

目 录章 引论 1节 概述 1一、无损检测的概念及发展历史 1二、道路无损检测技术 3第二节 道路无损检测技术特点 4第三节 道路无损检测技术局限性与发展前景 5一、道路无损检测技术的局限性 6二、道路无损检测技术的发展前景 6主要参考文献 7第二章 基于结构变形响应探测的道路无损检测技术 8节 概述 8一、测试基本原理 8二、弯沉 8三、弯沉仪发展史 9第二节 贝克曼梁法（BB） 16一、设备构成及类型 17二、贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法 17三、贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验的优缺点 19第三节 落锤式弯沉仪（FWD） 20一、落锤式弯沉仪构成及工作原理 20二、落锤式弯沉仪测试过程及影响因素 22三、落锤式弯沉盆形状参数 22四、落锤式弯沉仪的应用 24五、落锤式弯沉仪的优缺点 27第四节 便携式弯沉仪（PFWD） 27一、PFWD弯沉仪的构成及工作原理 28二、PFWD落锤式弯沉仪测试程序及特征 29三、PFWD落锤式弯沉仪的应用 30第五节 高速自动弯沉仪 32一、高速自动弯沉仪的构成及工作原理 32二、高速自动弯沉仪测试程序及特征 35三、高速自动弯沉仪的应用 36第六节 土刚度测试仪（GeoGauge） 41一、土刚度测试仪的构成及工作原理 42二、土壤刚度测试仪的应用 43第七节 主要设备弯沉测试结果转换关系 43一、FWD与贝克曼梁换算 43二、贝克曼梁与Dynaflect换算 44三、贝克曼梁与Road Rater换算 44四、土壤刚度测试仪与FWD、LWD换算 44主要参考文献 44第三章 基于贯入阻力探测的道路无损检测技术 46节 概述 46一、测试基本原理 46二、发展简史 46第二节 加州承载比试验法（CBR） 47一、加州承载比的定义及机理 47二、加州承载比试验仪器构成 48三、加州承载比试验方法 49第三节 动力圆锥贯入法（DCP） 54一、DCP法设备构成及测试原理 54二、DCP法试验程序与特征 57三、DCP应用 58第四节 贯入式路面浅层强度探测法 60一、贯入式路面浅层强度探测法设备构成及测试原理 60二、贯入式路面浅层强度探测法操作规程 65三、贯入式路面浅层强度探测法应用 67第五节 便携式可变能量动力贯入仪（触探仪） 70一、PANDA的构成及工作原理 70二、PANDA的主要用途 72三、PANDA的应用 73主要参考文献 74第四章 基于机械波探测的道路无损检测技术 76节 概述 76一、机械波的分类 76二、机械波的应用 78第二节 声发射检测技术 79一、声发射检测的基本原理 80二、声发射技术的发展历史 81三、声发射技术在混凝土领域的应用现状 82四、声发射检测仪器构成 83五、Kaiser效应和 Felicity效应 84六、声发射检测技术（AET）的特点 85七、声发射信号基础 87八、工程案例 96第三节 冲击回波技术检测技术 105一、冲击回波技术检测的基本原理 105二、冲击回波技术基桩完整性检测实例 106第四节 超声波探测技术 112一、超声检测原理及测试理论 112二、超声法检测发展历史 117三、超声法检测应用案例 119主要参考文献 140第五章 基于射线探测的道路无损检测技术 142节 概况 142一、射线特征 142二、射线检测方法及优缺点 144第二节 工业CT法 145一、工业X-CT技术发展概况 145二、工业CT技术原理 146三、工业CT应用 159第三节 核子密（湿）度仪法 172一、概况 172二、核子密度仪探测密度技术原理 178三、核子湿度仪探测含水量技术原理 179四、核子密（湿）度仪工程应用 180主要参考文献 187第六章 基于电磁波探测的道路无损检测技术 188节 概况 188一、电磁波理论方程 188二、基于电磁波探测的道路无损检测技术类型 189第二节 探达 189一、概述 189二、探达系统组成、工作原理及探测性能 191第三节 无核密度仪 198一、概述 198二、电磁密度仪（PQI）的基本原理与系统组成 199三、道路铺筑追踪仪的基本原理与应用 201四、时域反射仪（TDR）的基本原理与应用 203五、电子密湿度仪（EDG）的基本原理与应用 204第四节 工程应用实例分析 206一、探达应用案例 206二、电磁密度仪（PQI）的应用案例 210三、道路铺筑追踪仪的应用案例 211四、时域反射仪（TDR）的应用案例 212五、电子密湿度仪（EDG）的应用案例 213主要参考文献 214第七章 基于光学探测的道路无损检测技术 215节 概述 215一、测试基本原理 215二、发展简史 215第二节 激光平整度仪 227一、路面平整度 227二、平整度的测试方法 232第三节 激光车辙仪 237一、车辙深度、检测方法构成与分类 237二、车辙深度测试 239第四节 红外成像仪 242一、红外成像测试原理与系统构成 242二、红外成像测试设备及其精度影响 248三、工程应用实例分析 251第五节 路面自动检测系统 254一、路面自动检测系统关键技术 256二、路面自动检测系统构成 257三、工程应用实例分析 275主要参考文献 279附录 专业词汇汉英对照 281

前 言在工业和信息化部、哈尔滨工业大学研究生院的资助和支持下，历时三年，《道路无损检测技术》一书终于面世。本书由章引论、第二章基于结构变形响应探测的道路无损检测技术、第三章基于贯入阻力探测的道路无损检测技术、第四章基于机械波探测的道路无损检测技术、第五章基于射线探测的道路无损检测技术、第六章基于电磁波探测的道路无损检测技术、第七章基于光学探测的道路无损检测技术和附录专业词汇汉英对照构成。本书阐述道路无损检测的基本理论，反映国内外当今的新成就，介绍有关的研究技术和方法，充分注意了符合我国公路建设和管养工程的实际情况，并与近年来我国颁布的有关规范标准相适应，力求做到理论联系实际。本书可作为道路与铁道工程、交通工程及岩土工程等专业硕士研究生和高年级本科生的教材，也可供从事道路施工、道路检测及道路养护的相关技术人员学习、参考。本书由赵茂才编著。本书在编写过程中，参阅了国内外学者的大量文献，譬如有关的手册、规范、标准，并选用了其中的许多图表和资料，编者表示感谢。编者对工业和信息化部、哈尔滨工业大学的资助和支持表示感谢，并对电子工业出版社有关同志对本书出版的组织和编辑工作表示感谢。书中不妥之处，敬请读者批评指正。作 者 2016年4月