國(guó)內(nèi)道路平整度檢測(cè)技術(shù)VIP

1、國(guó)內(nèi)道路平整度檢測(cè)技術(shù)來(lái)源:科技信息日期:2009-8-1 11:21:45 姬戰(zhàn)勇 （洛陽(yáng)市交通基本建設(shè)質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)督站，河南  洛陽(yáng)  471000）摘  要：平整度是道路建設(shè)、管理活動(dòng)中質(zhì)量監(jiān)控的重要指標(biāo)，該指標(biāo)的好差直接關(guān)系到路面的的使用壽命乘客的舒適。本文對(duì)國(guó)內(nèi)平整度檢測(cè)技術(shù)的原理和方法進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵詞：道路  平整度  檢測(cè)  技術(shù)    平整度是路面施工質(zhì)量與服務(wù)水平的重要指標(biāo)之一,它是指經(jīng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)量程,間斷地或連續(xù)地量測(cè)道路表面的凹凸情況,即不平整的指標(biāo)。路面的平整度

2、與路面各結(jié)構(gòu)層次的平整度狀況有著一定的聯(lián)系，即各層次的平整效果將累積反映到路面表面上，路面面層由于直接與車(chē)輛接觸，不平整的表面將會(huì)增大行車(chē)阻力，將使車(chē)輛產(chǎn)生附加振動(dòng)作用。這種振動(dòng)作用會(huì)造成行車(chē)顛簸，影響行車(chē)的速度和安全及駕駛的平穩(wěn)和先進(jìn)乘客的舒適。同時(shí)，振動(dòng)作用還會(huì)對(duì)路面施加沖擊力，從而加劇路面的汽車(chē)機(jī)件損壞和輪胎的磨損，并加大油耗，而且不平整的路面會(huì)積滯雨水，加速路面的破壞。因此，平整度的檢測(cè)與評(píng)定是公路工程施工、養(yǎng)護(hù)過(guò)程中各級(jí)質(zhì)量管理部門(mén)控制路面質(zhì)量的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。1、 現(xiàn)行規(guī)范中平整度的檢測(cè)指標(biāo)    公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（土建工程）（JTG F8

3、0/12004）中規(guī)定，對(duì)各級(jí)道路的各結(jié)構(gòu)層的平整度指標(biāo)的檢驗(yàn)以國(guó)際平整度指數(shù)IRI(m/km)、平整度儀測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)差(mm)和三米直尺與路面的最大間隙h（mm）為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。    國(guó)際平整度指數(shù)IRI(即International  Roughness  Index的縮寫(xiě))是由世界銀行推薦使用的標(biāo)準(zhǔn)平整度測(cè)試指標(biāo)，并在其46號(hào)報(bào)告里發(fā)表了IRI的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序，采用1/4車(chē)模擬（類(lèi)似于單輪拖車(chē)），以80km/h的速度在已知斷面上行駛時(shí)，計(jì)算一定行駛距離內(nèi)懸掛系統(tǒng)的累積位移量；    平整度儀測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)差即采用連

4、續(xù)式平整度儀測(cè)定后，按每10cm間距采集的位移值計(jì)算到每100m計(jì)算區(qū)間的平整度標(biāo)準(zhǔn)差；    米直尺與路面的最大間隙h定義為三米直尺基準(zhǔn)面距離路表面的最大間隙。    基于以上三個(gè)指標(biāo)的檢測(cè)，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了多種不同機(jī)理的平整度的測(cè)試設(shè)備和檢測(cè)方法。2 、 平整度的測(cè)試設(shè)備的分類(lèi)    平整度的測(cè)試設(shè)備分為斷面類(lèi)和反應(yīng)類(lèi)兩大類(lèi)。斷面類(lèi)是實(shí)際測(cè)定路面凹凸情況的，如最常用的三米直尺及連續(xù)式平整度儀；還可用精確測(cè)定高程得到，國(guó)際平整度指數(shù)便是以此為基數(shù)建立的。反應(yīng)類(lèi)是利用路面凹凸引起的車(chē)輛的振動(dòng)顛簸，測(cè)得

5、駕馭員和乘客直接感受到的平整度指標(biāo)，因此它實(shí)際上得到的是舒適性能的指標(biāo)，最常用的是車(chē)載式顛簸累積儀。3 、 平整度檢測(cè)方法    3.1  三米直尺法    本辦法是傳統(tǒng)的平整度檢測(cè)方法，是以三米直尺基準(zhǔn)面距離路表面的最大間隙表示路基路面的平整度，適用于測(cè)定壓實(shí)成型的路面各結(jié)構(gòu)層表面的平整度，也可用于路基表面成型后的施工平整度檢測(cè)。    檢測(cè)要點(diǎn)：當(dāng)為瀝青路面施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，測(cè)試地點(diǎn)應(yīng)選在接縫處，以單杠測(cè)定評(píng)定；除高速公路以外，可用于其他公路路基路面工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收或進(jìn)行路況

6、評(píng)定，每200m測(cè)2處，每處連續(xù)測(cè)量10尺，測(cè)量時(shí)應(yīng)以行車(chē)道一側(cè)車(chē)輪輪跡（距車(chē)道線(xiàn)0.8-1.0m）作為連續(xù)測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)位置。對(duì)舊路已形成車(chē)轍的路面，應(yīng)取車(chē)轍中間位置為測(cè)定位置。    計(jì)算：?jiǎn)胃軝z測(cè)路面的計(jì)算，以三米直尺與路面的最大間隙為測(cè)定結(jié)果，連續(xù)測(cè)定10尺時(shí)，判斷每個(gè)測(cè)定值是否合格，根據(jù)要求計(jì)算合格百分率，并計(jì)算10個(gè)值的平均值。    三米直尺有兩種形式：一種兩端帶有高1cm的墊腳，一種無(wú)墊腳。有墊腳的三米直尺，在兩端0.75m處有一刻線(xiàn)，用于等距離（1.5m）連續(xù)測(cè)定，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差。它的平整度測(cè)定與三米連續(xù)式平整度儀測(cè)定的路面

7、平整度有較好的相關(guān)性。    三米直尺法測(cè)量比較簡(jiǎn)單，容易操作，但人為因素大，多用于低等級(jí)公路的質(zhì)量檢測(cè)。    3.2  精密水準(zhǔn)儀法    該方法是世界銀行技術(shù)文件規(guī)定的對(duì)各種平整度檢測(cè)儀器進(jìn)行標(biāo)定的方法，可按規(guī)定程序直接計(jì)算相關(guān)路面的IRI值。    檢測(cè)要點(diǎn)：以精密水準(zhǔn)儀作為標(biāo)準(zhǔn)工具，分別測(cè)量標(biāo)定路段兩個(gè)輪跡的縱斷高程，要求采樣間隔為250mm，高程測(cè)試精度為0.5mm，然后用IRI標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序?qū)γ總€(gè)輪跡的縱斷面測(cè)量值進(jìn)行模型計(jì)算  &#

8、160; 平整度的測(cè)試設(shè)備分為斷面類(lèi)和反應(yīng)類(lèi)兩大類(lèi)。斷面類(lèi)是實(shí)際測(cè)定路面凹凸情況的，如最常用的三米直尺及連續(xù)式平整度儀；還可用精確測(cè)定高程得到，國(guó)際平整度指數(shù)便是以此為基數(shù)建立的。反應(yīng)類(lèi)是利用路面凹凸引起的車(chē)輛的振動(dòng)顛簸，測(cè)得駕馭員和乘客直接感受到的平整度指標(biāo)，因此它實(shí)際上得到的是舒適性能的指標(biāo)，最常用的是車(chē)載式顛簸累積儀。3 、 平整度檢測(cè)方法    3.1  三米直尺法    本辦法是傳統(tǒng)的平整度檢測(cè)方法，是以三米直尺基準(zhǔn)面距離路表面的最大間隙表示路基路面的平整度，適用于測(cè)定壓實(shí)成型的路面各結(jié)構(gòu)層表面的平整度，

9、也可用于路基表面成型后的施工平整度檢測(cè)。    檢測(cè)要點(diǎn)：當(dāng)為瀝青路面施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，測(cè)試地點(diǎn)應(yīng)選在接縫處，以單杠測(cè)定評(píng)定；除高速公路以外，可用于其他公路路基路面工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收或進(jìn)行路況評(píng)定，每200m測(cè)2處，每處連續(xù)測(cè)量10尺，測(cè)量時(shí)應(yīng)以行車(chē)道一側(cè)車(chē)輪輪跡（距車(chē)道線(xiàn)0.8-1.0m）作為連續(xù)測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)位置。對(duì)舊路已形成車(chē)轍的路面，應(yīng)取車(chē)轍中間位置為測(cè)定位置。    計(jì)算：?jiǎn)胃軝z測(cè)路面的計(jì)算，以三米直尺與路面的最大間隙為測(cè)定結(jié)果，連續(xù)測(cè)定10尺時(shí)，判斷每個(gè)測(cè)定值是否合格，根據(jù)要求計(jì)算合格百分率，并計(jì)算10個(gè)值的平均值。

10、60;   三米直尺有兩種形式：一種兩端帶有高1cm的墊腳，一種無(wú)墊腳。有墊腳的三米直尺，在兩端0.75m處有一刻線(xiàn)，用于等距離（1.5m）連續(xù)測(cè)定，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差。它的平整度測(cè)定與三米連續(xù)式平整度儀測(cè)定的路面平整度有較好的相關(guān)性。    三米直尺法測(cè)量比較簡(jiǎn)單，容易操作，但人為因素大，多用于低等級(jí)公路的質(zhì)量檢測(cè)。    3.2  精密水準(zhǔn)儀法    該方法是世界銀行技術(shù)文件規(guī)定的對(duì)各種平整度檢測(cè)儀器進(jìn)行標(biāo)定的方法，可按規(guī)定程序直接計(jì)算相關(guān)路面的IRI值。  

11、  檢測(cè)要點(diǎn)：以精密水準(zhǔn)儀作為標(biāo)準(zhǔn)工具，分別測(cè)量標(biāo)定路段兩個(gè)輪跡的縱斷高程，要求采樣間隔為250mm，高程測(cè)試精度為0.5mm，然后用IRI標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序?qū)γ總€(gè)輪跡的縱斷面測(cè)量值進(jìn)行模型計(jì)算 ，得到該輪跡的IRI值，兩個(gè)輪跡的IRI平均值即為該路段的IRI值。    該方法缺點(diǎn)是比較麻煩、速度慢、測(cè)量?jī)x器精度要求高，不適宜作為工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和質(zhì)量檢查驗(yàn)收，優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性高，多作為行業(yè)管理部門(mén)對(duì)其它相關(guān)儀器進(jìn)行標(biāo)定。    3.3  手推式斷面儀法    該儀器是一種精密的高質(zhì)量測(cè)試儀器，測(cè)試

12、精度較高，可測(cè)量出道路的真實(shí)縱斷面，并能直接輸出國(guó)際平整度指數(shù)IRI，較為常用的有澳大利亞公路運(yùn)輸研究所ARRB生產(chǎn)的手推式斷面儀。測(cè)試時(shí)用此設(shè)備在檢測(cè)路段上推過(guò)就可得到檢測(cè)路段的相對(duì)高程和IRI值。    因國(guó)際平整度指數(shù)是以精密水準(zhǔn)儀測(cè)量計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)的，其它任何一種設(shè)備，都必須將其測(cè)定結(jié)果與其建立相應(yīng)的換算關(guān)系，但又由于精密水準(zhǔn)儀法工作量太大，通常先用精密水準(zhǔn)儀法對(duì)手推式斷面儀進(jìn)行標(biāo)定，再用手推式斷面儀作為對(duì)其它平整度檢測(cè)設(shè)備標(biāo)定的替代工具。    該類(lèi)儀器檢測(cè)速度慢，不適合較大規(guī)模的路面檢測(cè)活動(dòng)，多作為行業(yè)管理部門(mén)標(biāo)定使用。&#

13、160;   3.4  連續(xù)式平整度儀法    該儀器中間為一個(gè)三米的基架，機(jī)架可縮短或折疊，前后各有4個(gè)行走輪，前后兩組輪的軸間距為3m，機(jī)架中間有一個(gè)能起落的測(cè)定輪。測(cè)定輪上裝有位移和距離傳感器，測(cè)定時(shí)沿路面某一縱向位置以一定間距測(cè)得3m直線(xiàn)中點(diǎn)的單向垂直位移值。    檢測(cè)要點(diǎn);用機(jī)動(dòng)車(chē)或人力（檢測(cè)路段短時(shí)）牽引，速度應(yīng)保持勻速，速度宜為5km/h，最大不得超過(guò)12km/h，檢測(cè)時(shí)沿道路縱向行駛，橫向位置保持穩(wěn)定。檢測(cè)完成后，按一定間距（自動(dòng)采集時(shí)間距為10cm，人工采集間距為1.5m）采集的位移值

14、自動(dòng)計(jì)算得到每100m計(jì)算區(qū)間的平整度標(biāo)準(zhǔn)差（mm）。    本方法操作簡(jiǎn)便，且計(jì)算結(jié)果符合公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（土建工程）（JTG F/12004）中規(guī)定，在工程中有較多使用，但不適用于在已有較多坑槽，破損嚴(yán)重的路面上測(cè)定。    3.5  車(chē)載式顛簸累積儀法    本方法規(guī)定用車(chē)載式顛簸累積儀測(cè)量車(chē)輛在路面上通行時(shí)后軸與車(chē)廂之間的單向位移累積值VBI表示路面的平整度以cm/km表示。工作原理：測(cè)試車(chē)以一定的速度在路面上行駛，由于路面上的凹凸不平狀態(tài)，引起汽車(chē)的激振，通過(guò)機(jī)械傳感器可測(cè)量后

15、軸同車(chē)廂之間的單向位移累積值VBI值，VBI越大，說(shuō)明路面平整度越差，人乘坐汽車(chē)時(shí)越不舒服。    檢測(cè)要點(diǎn)：1、測(cè)試車(chē)輛在正常狀態(tài)下行駛超過(guò)20000km、標(biāo)定的時(shí)間間隔超過(guò)一年或減振器、輪胎等發(fā)生更換、維修等情況時(shí)應(yīng)進(jìn)行儀器與國(guó)際平整度指數(shù)的相關(guān)標(biāo)定；2、測(cè)試車(chē)輛輪胎的氣壓以及車(chē)上載重、人數(shù)和分布應(yīng)與相關(guān)標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)一致；3、測(cè)試速度應(yīng)控制在30-80km/h。    因車(chē)載式顛簸累積儀測(cè)出的是累積顛簸值VBI，與公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（土建工程）（JTG F80/12004）中規(guī)定三個(gè)指標(biāo)不一致，因此要通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)建立VBI與平

16、整度標(biāo)準(zhǔn)差和國(guó)際平整度指數(shù)IRI的相關(guān)關(guān)系，進(jìn)而對(duì)工程檢測(cè)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程（JTG E602008）中對(duì)該方法測(cè)值與國(guó)際平整度指數(shù)IRI的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)定進(jìn)行了規(guī)定。    顛簸累積儀是較早進(jìn)入國(guó)內(nèi)的高效率路面檢測(cè)設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)已研制出了同類(lèi)產(chǎn)品，造價(jià)適宜，該方法已成為目前國(guó)內(nèi)普及率最高的快速、高效、科學(xué)的平整度檢測(cè)方法，各級(jí)質(zhì)量監(jiān)督站和大型的施工、監(jiān)理單位均不同程度進(jìn)行了采用。    3.6  車(chē)載式激光平整度檢測(cè)儀法    車(chē)載式激光平整度檢測(cè)儀是一臺(tái)裝備有激光傳感器、加

17、速度計(jì)和陀螺儀的測(cè)試車(chē)，它同時(shí)具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，可在30-100km/h時(shí)速下連續(xù)采集路段平整度數(shù)據(jù)。工作原理：測(cè)試車(chē)以一定的速度行駛，固定在汽車(chē)底盤(pán)的一排激光傳感器通過(guò)測(cè)試激光束反射回讀數(shù)器的角度來(lái)測(cè)試路面，這個(gè)距離信號(hào)同測(cè)試車(chē)上裝的加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行互差，消除測(cè)試車(chē)自身的顛簸，輸出路面真實(shí)斷面信號(hào)。信號(hào)處理系統(tǒng)將來(lái)自激光傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號(hào)并記錄下來(lái)，隨著汽車(chē)的先進(jìn)，每隔一定間距，采集一次數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可顯示打印國(guó)際平整度指數(shù)IRI等平整度檢測(cè)結(jié)果。激光平整度儀在使用前也應(yīng)按有關(guān)程序?qū)ζ錅y(cè)試值進(jìn)行與國(guó)際平整度指數(shù)IRI相關(guān)關(guān)系的比對(duì)試驗(yàn)。  

18、;  該方法檢測(cè)速度快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，但過(guò)去因?yàn)槎嘁蕾?lài)進(jìn)口、價(jià)格昂貴難以全面推廣，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有廠家研制出同類(lèi)產(chǎn)品，正逐步向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推廣。公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程（JTG E602008）中已對(duì)該方法進(jìn)行平整度指標(biāo)的檢測(cè)進(jìn)行了規(guī)定。4、結(jié)語(yǔ)    長(zhǎng)期以來(lái)，在道路工程的建設(shè)和質(zhì)量考核中，路基路面的平整度一直是倍受關(guān)注的指標(biāo)。隨著道路建設(shè)規(guī)模的加大，機(jī)械化程度的提高，大型攤鋪機(jī)、平地機(jī)及高性能壓實(shí)機(jī)具的使用，以及先進(jìn)、高效、科學(xué)的檢測(cè)設(shè)備的廣泛應(yīng)用，目前我國(guó)的新建路面平整度有了大幅提高，平整舒適的各等級(jí)道路正為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮著重要的作用。參考文獻(xiàn)：    1 姚祖康.路面（第三版）.北京.人民交通出版社.2006    2