路面檢測相關技術的研究

1、    路面檢測相關技術的研究    區(qū)潔嫦摘要：路面性能檢測是公路建設與管理中的關鍵性、基礎性技術，它不僅對檢測和控制工程質(zhì)量至關重要，而且決定著路網(wǎng)養(yǎng)護決策的科學性，直接影響?zhàn)B護資金分配的合理性。本文主要介紹相關的各種路面檢測技術的施工方法和相關的技術要求，以供借鑒參考。關鍵詞：路面檢測，路面平整度，路面摩擦系數(shù)，路面彎沉，路表破損abstract: the pavement performance test is a highway construction and management is the key, basic technology,

2、it not only to the detection and control engineering quality is very important, and decided the network maintenance decision-making more scientific, directly affecting the rationality of capital allocation maintenance. this paper mainly introduces various related road detection techniques of constru

3、ction method and related technical requirements for reference.keywords: road test, road surface roughness, road surface friction coefficient, the road deflection, road table damaged：tp63 ：a：近幾年來，隨著交通基礎建設投資力度的加大，我國公路通車里程逐年快速增長。據(jù)國家公布消息：截止到2006年底，全國公路通車總里程已達345萬公里，其中高速公路達453萬公里?？梢?，與我國公路建設的快速發(fā)展相對應，未來一段時

4、期內(nèi)大量的原有路面需要維修改造，以保持良好的路用性能。舊路面檢測的主要指標包括彎沉、平整度、摩擦系數(shù)、破損狀況等。傳統(tǒng)的檢測手段主要包括：(1)采用貝克曼梁彎沉儀，百分表，配合標準軸載黃河車，利用杠桿原理測試路表回彈彎沉；(2)采用3米直尺，測試路面縱向平整度、橫向斷面車轍狀況；(3)采用擺式摩擦系數(shù)儀，人工逐點測試路面摩擦系數(shù)；(4)采用取芯機，鉆取芯樣測試路面厚度，判斷芯樣完整性。這些早期檢測方法不僅費時費力、影響交通，而且數(shù)據(jù)精度也難以得到可靠保證。因此，必須逐步被新型檢測設備所取代。1 路面平整度檢測1.1路面平整度是路面評價及路面施工質(zhì)量驗收中的一個重要指標，主要反映路面縱斷面曲線的

5、平整性。路面平整度的檢測能為決策者提供重要的信息，使決策者能為路面的維修養(yǎng)護做出優(yōu)化決策。另一方面路面平整度的檢測能準確地提供路面施工質(zhì)量的信息，為路面施工提供一個質(zhì)量評定的客觀指標。路面的平整度直接反映了公路整體施工質(zhì)量的水平，所以，在路面檢測中必須對路面施工的平整度進行嚴格的質(zhì)量把關。1.2目前，路面平整度測試設備主要分為斷面類及反應類兩大類。斷面類實際上是測定路面表面凹凸情況，如連續(xù)式平整度儀、激光斷面儀等。反應類是司機和乘客直接感受到的平整度指標，因此，它實際上是舒適性能指標，如顛簸累積儀等，其原理是測試車以一定的速度在路面上行駛，由于路面不平整引起汽車激振，通過機械傳感器測量后軸同車

6、廂之間的單向位移累積值vbi，vbi值越大，則行車越不舒適。而斷面類設備是目前國內(nèi)外平整度檢測發(fā)展的主流產(chǎn)品。激光斷面儀是目前應用較多的斷面類測試設備，正常測速在80 kmh左右，具有測試速度快、精度高的特點，可用于平整度等指標的測試，其基本原理是利用激光傳感器測量車體到路面的距離，同時利用加速度計測量車體本身的豎向位移，從而得到路面縱斷面的剖面，然后利用該剖面實時計算國際平整度指數(shù)。2 路面摩擦系數(shù)檢測2.1路面抗滑性能是路面使用性能的重要組成部分，直接影響到道路行車安全性。路面抗滑性能包括縱向和橫向兩個方面，縱向抗滑性能決定車輛在剎車時的滑行距離，對避免追尾交通事故的發(fā)生有直接的決定作用；

7、橫向抗滑性能決定車輛的方向控制能力，對車輛彎道行駛安全性較為重要。近年來，自動化摩擦系數(shù)檢測設備近幾年來逐漸從英國、瑞典等國家引入我國。根據(jù)測試方法的不同，此種設備可分為三類橫向力系數(shù)測試儀、剎車式摩擦系數(shù)測試儀、不完全剎車式摩擦系數(shù)測試儀等。2.2橫向力系數(shù)測試儀在我國應用最廣泛，該設備的基本原理是設定試驗輪與行車方向成一定角度，橫向力與試驗輪對路面荷載的比值即為橫向力系數(shù)，反映車輛在路面上側(cè)滑的危險性。剎車式摩擦系數(shù)測試儀是在行駛的過程中，每間隔指定的距離自動對測試輪剎車，剎車期間測試輪在路面上滑動。不完全剎車式摩擦系數(shù)測試儀的測試輪和行駛輪之間，用不等直徑的同軸齒輪和鏈條連接，使得測試輪

8、的滾動線速度小于行駛輪的滾動線速度。在正常測試時呈現(xiàn)連滾帶滑的運動狀態(tài)，根據(jù)力傳感器記錄的數(shù)據(jù)即可計算路面摩擦系數(shù)。目前在路面抗滑能力測試方面仍主要采用擺式儀，可以預見，由于在安全性和精度方面的優(yōu)勢，自動化摩擦系數(shù)儀在我國將成為主流。3路面彎沉檢測3.1彎沉作為路面檢測的又一項重要指標，其檢測與分析技術發(fā)展十分迅速。路面彎沉檢測設備已從靜力彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀發(fā)展到脈沖式動力彎沉儀，從單點最大彎沉檢測發(fā)展到對路面彎沉盆的檢測，并將僅局限于柔性路面意義上的彎沉概念，發(fā)展到剛性路面的結(jié)構(gòu)評價與設計分析中，路面結(jié)構(gòu)性能的評價也從路面整體強度評定發(fā)展到對路面各層剛度的反分析。3.2其中，落錘式彎沉儀

9、(fwd)是脈沖式動力彎沉儀的典型代表。其技術特點主要表現(xiàn)在：測速快，精度高，并較好地模擬了實際行車荷載對路面的動力作用，已被許多國家廣泛地應用到路面檢測和評價中。其主要原理如下：通過計算機控制下的液壓系統(tǒng)提升并釋放一重錘，從而對路面施加脈沖荷載，荷載大小通過改變錘重和提升高度調(diào)整，并通過剛性圓盤作用到路面上。路面的彎沉由5個9個傳感器測定，這樣就能較準確地反映彎沉盆的形狀，從而為路面模量反算提供基礎。有了模量，就能進一步分析出路面結(jié)構(gòu)的應力，應變狀況，評價承載能力。此外，fwd還可用于舊水泥混凝土路面板體脫空判定，接縫傳荷能力判定，路基施工過程中動態(tài)監(jiān)控、路基沖擊壓實效果評價等多方面，應用日

10、趨廣泛。4 路表破損狀況調(diào)查4.1路表破損狀況往往是道路使用者對于路面施工及養(yǎng)護質(zhì)量的直觀感受，因此，我國各級公路部門對路面破損狀況一向都比較重視。目前該項指標主要還是依靠人工采集，除了主觀性大、效率低外，還存在很大的安全隱患。針對這種狀況，國內(nèi)部分單位近年來引進了路表破損測試系統(tǒng)，其基本原理是通過攝像系統(tǒng)連續(xù)采集路表圖像，然后通過后處理軟件自動處理與人工判讀相結(jié)合識別，分類與統(tǒng)計路表破損。這樣能夠大大提升了路表破損程度的測量精確性，并且在節(jié)省人力物力等方面也得到了比較好的應用。5 結(jié)語。近幾年來新型檢測設備不斷涌現(xiàn)，為我們提供了更豐富更完整且且精確的信息。因此，如何更好地利用自動化檢測技術評價路面使用性能，提出合理的維修方案，將是下一階段檢測設備用戶關注的重點。路面檢測技術的總體趨勢是由人工檢測向自動化檢測技術發(fā)展，由破損類檢測向無損檢測技術發(fā)展，由低速度、低精度向高速度、高精度發(fā)展。最近幾年，自動化路面無損檢測設備越來越多，與此對應的，圍繞自動化檢測設備所開展的研究也將在深度上得到提高。綜合而言，路面檢測技術在我國的發(fā)展方向如下；(1)先進無損測試設備用戶越來越多，并逐步實現(xiàn)國內(nèi)組裝及國產(chǎn)化；(2)圍繞測試技術所展開的研究將逐步深化，尤其是評價技術，并通過相關實用軟件的市場化來推廣；(3)利用多種無損檢測設備測試結(jié)果對路面狀況進行綜合評價，并進行養(yǎng)護技術路線決