平整度試驗(yàn)檢測(cè)方法

1、 第五節(jié) 平整度試驗(yàn)檢測(cè)方法 一、概 述 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。它是指以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)，間斷地或連續(xù)地量測(cè)路表面的凹凸情況，即不平整度的指標(biāo)。路面的平整度與路面各結(jié)構(gòu)層次的平整狀況有著一定的聯(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輛及大氣接觸，不平整的表面將會(huì)增大行車阻力,并使車輛產(chǎn)生附加振動(dòng)作用。這種振動(dòng)作用會(huì)造成行車顛簸，影響行車的速度和安全及駕駛的平穩(wěn)和乘客的舒適，同時(shí)，振動(dòng)作用還會(huì)對(duì)路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車機(jī)件損壞和輪胎的磨損，并增大油耗。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)定是公路施工與養(yǎng)護(hù)

2、的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。 平整度的測(cè)試設(shè)備分為斷面類及反應(yīng)類兩大類。斷面類實(shí)際上是測(cè)定路面表面凹凸情況的,如最常用的3m直尺及連續(xù)式平整度儀，還可用精確測(cè)定高程得到；反應(yīng)類測(cè)定路面凹凸引起車輛振動(dòng)的顛簸情況。反應(yīng)類指標(biāo)是司機(jī)和乘客直接感受到的平整度指標(biāo)，因此它實(shí)際上是舒適性能指標(biāo)，最常用的測(cè)試設(shè)備是車載式顛簸累積儀?，F(xiàn)已有更新型的自動(dòng)化測(cè)試役備，如縱斷面分析儀，路面平整度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測(cè)定車等。國(guó)際上通用國(guó)際平整度指數(shù)IRI衡量路面行駛舒適性或路面行駛質(zhì)量，可通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)得出IRI與標(biāo)準(zhǔn)差ó 或單向累計(jì)值VBI之間的關(guān)系。 二、平整度測(cè)試方法（一） 3m直尺法 3m直尺測(cè)定法有單尺測(cè)定最

3、大間隙及等距離（15m）連續(xù)測(cè)定兩種。兩種方法測(cè)定的路面平整度有較好的相關(guān)關(guān)系。前者常用于施工質(zhì)量控制與檢查驗(yàn)收，單尺測(cè)定時(shí)要計(jì)算出測(cè)定段的合格率；等距離連續(xù)測(cè)試也可用于施工質(zhì)量檢查驗(yàn)收，要算出標(biāo)準(zhǔn)差，用標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示平整程度。 1試驗(yàn)?zāi)康暮瓦m用范圍 用于測(cè)定壓實(shí)成型的路基、路面各層表面的平整度，以評(píng)定路面的施工質(zhì)量及使用質(zhì)量。 2測(cè)試要點(diǎn) （1）在測(cè)試路段路面上選擇測(cè)試地點(diǎn) 當(dāng)為施工過(guò)程中質(zhì)量檢測(cè)需要時(shí)，測(cè)試地點(diǎn)根據(jù)需要確定，可以單桿檢測(cè)； 當(dāng)為路基、路面工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收或進(jìn)行路況評(píng)定需要時(shí)，應(yīng)首尾相接連續(xù)測(cè)量10尺。除特殊需要外，應(yīng)以行車道一側(cè)車輪輪跡（距車道線8010ocm）帶作為連續(xù)測(cè)定

4、的標(biāo)準(zhǔn)位置。 對(duì)舊路面已形成車轍的路面，應(yīng)取車轍中間位置為測(cè)定位置，用粉筆在路面上作好標(biāo)記。 （2）測(cè)試要點(diǎn) 在施工過(guò)程中檢測(cè)時(shí)，按根據(jù)需要確定的方向，將3m直尺擺在測(cè)試地點(diǎn)的路面上。 目測(cè)3m直尺底面與路面之間的間隙情況，確定間隙為最大的位置。 用有高度標(biāo)線的塞尺塞進(jìn)間隙處，量記最大間隙的高度，精確至02mm。 施工結(jié)束后檢測(cè)時(shí)，按現(xiàn)行公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)調(diào)（JTJ071-98）的規(guī)定，每1處連續(xù)檢測(cè)10尺，按上述步驟測(cè)記10個(gè)最大間隙。 3。計(jì)算 單桿檢測(cè)路面的平整度計(jì)算，以3m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

5、個(gè)最大間隙的平均值。 4；報(bào)告 單桿檢測(cè)的結(jié)果應(yīng)隨時(shí)記錄測(cè)試位置及檢測(cè)結(jié)果。連續(xù)測(cè)定10尺時(shí)，應(yīng)報(bào)告平均值、不合格尺數(shù)、合格率。 （二）連續(xù)式平整度儀法 1試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍 用于測(cè)定路表面的平整度，評(píng)定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量，但不適用于在己有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路面上測(cè)定。 2儀器設(shè)備 （1）連續(xù)式平整度儀： 除特殊情況外，連續(xù)式平整度儀的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為3m，其質(zhì)量應(yīng)符合儀器標(biāo)準(zhǔn)的要求。中間為一個(gè)3m長(zhǎng)的機(jī)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離為3m。機(jī)架中間有一個(gè)能起落的測(cè)定輪。機(jī)架上裝有蓄電源及可拆卸的檢測(cè)箱，檢測(cè)箱可采用顯示。記錄、打印或繪圖等方式輸出測(cè)試結(jié)果。測(cè)

6、定輪上裝有位移傳感器，自動(dòng)采集位移數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)定間距為10cm，每一計(jì)算區(qū)間的長(zhǎng)度為1oom，ioom輸出一次結(jié)果。當(dāng)為人工檢測(cè)，無(wú)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)及計(jì)算功能時(shí)，應(yīng)能記錄測(cè)試曲線。機(jī)架頭裝有一牽引鉤及手拉柄，可用人力或汽車牽引。（2）牽引車：小面包車或其他小型牽引汽車。 （3）皮尺或測(cè)繩。 3，試驗(yàn)要點(diǎn) （1）選擇測(cè)試路段路面測(cè)試地點(diǎn)，同3m直尺法。 （2）將連續(xù)式平整度測(cè)定儀置于測(cè)試路段路面起點(diǎn)上。 （3）在牽引汽車的后部，將平整度的掛鉤掛上后，放下測(cè)定輪，啟動(dòng)檢測(cè)器及記錄儀，隨即啟動(dòng)汽車，沿道路縱向行駛、橫向位置保擰穩(wěn)定，并檢查平整度檢測(cè)儀表上測(cè)定數(shù)字顯示、打印、記錄的情況。如檢測(cè)設(shè)備中某項(xiàng)儀表

7、發(fā)生故障，即停車檢測(cè)，牽引平整度儀的速度應(yīng)均勻，速度宜為5km/h,最大不得超過(guò)12kmh。 在測(cè)試路段較短時(shí)，亦可用人力拖拉平整度儀測(cè)定路面的平整度。但拖拉時(shí)應(yīng)保持勻速前進(jìn)。 4計(jì)算 （1）連續(xù)式平整度測(cè)定儀測(cè)定后，可按每10cm間距采集的位移值啟動(dòng)計(jì)算：100m計(jì)算區(qū)問(wèn)的平整度標(biāo)準(zhǔn)差，還可記錄測(cè)試長(zhǎng)度、曲線振幅大于某一定值（3mm、5mm、8mm、10mm等）的 次數(shù)、曲線振幅的單向（凸起或凹下）累計(jì)值及以3m機(jī)架為基準(zhǔn)的中點(diǎn)路面偏差曲線圖，并打印輸出。當(dāng)為人工計(jì)算時(shí)，在記錄曲線上任意設(shè)一基準(zhǔn)線，每隔一定距離（宜為1.5m）讀取曲線偏離基準(zhǔn)線的偏離位移值di 。 （2）每一計(jì)算區(qū)間的路面平

8、整度以該區(qū)間測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差表示。 （3）計(jì)算一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)各區(qū)間平整度標(biāo)準(zhǔn)差的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。 5報(bào)告 試驗(yàn)應(yīng)列表報(bào)告每一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)各測(cè)定區(qū)間的平整度標(biāo)準(zhǔn)差。各評(píng)定路段平整度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)以及不合格區(qū)問(wèn)數(shù)。 （三）車載式顛簸累積儀法簡(jiǎn)介 1.目的和適用范圍 （1）本方法規(guī)定用車載式顛簸累積儀測(cè)量車輛在路面上通行時(shí)后軸與車廂之間的單向位移累積值VBI表示路面的平整度，以cm/km計(jì)。（2）本方法適于測(cè)定路面表面的平整度，以評(píng)定路面的施工質(zhì)量和使用期的舒適性。但不適用于已有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路面上測(cè)定。 2主要設(shè)備 本試驗(yàn)需要下列儀具: （1）車載式顛簸累積儀：由機(jī)械傳

9、感器、數(shù)據(jù)處理器及微型打印機(jī)組成，傳感器固定安裝在測(cè)試車的底板上。儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下： 測(cè)試速度：可在3050km/h范圍內(nèi)選定； 最小讀數(shù)：1cm； 最大測(cè)試幅值：±30cm；最大顯示值:9999cm; 系統(tǒng)最高反應(yīng)頻率:5K Hz； （2）測(cè)試車：旅行車、越野車或小轎車。 3工作原理 測(cè)試車以一定的速度在路面上行駛，由于路面上的凹凸不平狀況，引起汽車的激振，通過(guò)機(jī)械傳感器可測(cè)量后軸同車廂之間韻單向位移累積值VBI，以cmkm計(jì)。VBI越大，說(shuō)明路面平整性越差，人體乘坐汽車時(shí)越不舒適。 4，使用技術(shù)要點(diǎn) （1）儀器安裝應(yīng)準(zhǔn)確、牢固、便于操作。 (2)測(cè)試速度以32km/h為

10、宜，一般不宜超過(guò)40km/h。 5；注意事項(xiàng) （1）檢測(cè)結(jié)果與測(cè)試車機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)特性和車輛行駛速度有關(guān)。減振性能好，則VBI測(cè)值??；車速越高，vBI測(cè)值越大。因此必須通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測(cè)時(shí)嚴(yán)格控制車速來(lái)保持測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定性。 （2）用車載式顛簸累積儀測(cè)出的顛簸累積值VBI，與用連續(xù)式平整儀測(cè)出的標(biāo)準(zhǔn)差 ó概念不同，可通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)；建立兩者的相關(guān)關(guān)系，將VBI值換算為ó ,用于路面平整度評(píng)定。 （3）通過(guò)大量研究觀察得出：ó=0.6IRI （4）國(guó)際平整度指數(shù)IRI是國(guó)際上公認(rèn)的衡量路面行駛舒適性或路面行駛質(zhì)量的指數(shù)。也可通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)，建立VBI與IRI

11、的相關(guān)關(guān)系，將顛簸累積儀測(cè)出的顛簸累積值VBI換算為國(guó)際平整度指數(shù)IRI。 關(guān)于車載式顛簸累積儀測(cè)定平整度試驗(yàn)方法可詳見(jiàn)公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程（JTJ059-95）。 6，報(bào)告 （1）應(yīng)列表報(bào)告每二個(gè)評(píng)定胳段內(nèi)各測(cè)定區(qū)向的顛簸累積值，各評(píng)定路段顛簸累積值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。 （2）測(cè)試速度 （3）試驗(yàn)結(jié)果與國(guó)際平整度指數(shù)等其他平整度指標(biāo)建立的相關(guān)關(guān)系式、參數(shù)值、相關(guān)系數(shù)。 三、乎整度指標(biāo)間相互關(guān)系的建立1. 國(guó)際平整度指數(shù) 平整度測(cè)定的方法和儀器很多，相應(yīng)采用的指標(biāo)也各不相同。為了使采用不同的方法和儀器測(cè)定的結(jié)果可以相互比較，需要尋找一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的（或通用的）平整度指標(biāo)，它同其他平整度指

12、標(biāo)有良好的相關(guān)關(guān)系。同時(shí),采用反應(yīng)類平整度儀測(cè)定時(shí)，為使測(cè)定結(jié)果具有時(shí)間穩(wěn)定性，必須經(jīng)常進(jìn)行標(biāo)定；而標(biāo)定曲線的精度取決于標(biāo)定路段采用的平整度指標(biāo)同反應(yīng)類測(cè)定系統(tǒng)的相關(guān)性。 為了解決上述問(wèn)題，世界銀行于1982年組織了有巴西、英、美、法等國(guó)專家參加的國(guó)際研究小組、在巴西進(jìn)行了大規(guī)模的路面平整度試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上提出采用國(guó)際平整度指數(shù)（IRI）作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建議。 國(guó)際平整度指數(shù)（IRI）是一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化的平整度指標(biāo)。它同反應(yīng)類平整度測(cè)定系統(tǒng)類似，但是采用的是數(shù)學(xué)模型模擬1/4車輪（即單輪，類似于拖車）以規(guī)定速度行駛在路面斷面上，分析行駛距離內(nèi)動(dòng)態(tài)反應(yīng)懸掛系的累積豎向位移量）標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定速度規(guī)定為80km

13、h，其測(cè)定結(jié)果的單位為mkm。因而，這一指標(biāo)與反應(yīng)類儀器的平均調(diào)整坡ARS相似，稱作參照平均調(diào)整坡（RARS80）。 求得每一個(gè)位置的變量值后，即可計(jì)算該位置的調(diào)整坡（RS）。 IRI為路段長(zhǎng)度內(nèi)RS變量的平均值。因此，當(dāng)每個(gè)斷面點(diǎn)的調(diào)整坡求得后，便可計(jì)算IRI。 上述計(jì)算過(guò)程已編制電算程序，在量測(cè)得到縱斷面的高程資料后，便可按抽樣點(diǎn)間距利用此程序計(jì)算該段路面平整度的國(guó)際平整度指數(shù)IRI值。 國(guó)際平整度指數(shù)IRI作為通用指標(biāo)的效果，可以通過(guò)考察不同平整度測(cè)定方法的測(cè)定結(jié)果轉(zhuǎn)換成以IRI表征后的一致性得到證實(shí)。 2。VRI與其他平整度指標(biāo)相關(guān)關(guān)系的建立 用車載式顛簸累積儀測(cè)定的VBI值需要與其他

14、平整度指標(biāo)（如連續(xù)式平整度儀測(cè)出的標(biāo)準(zhǔn)差、國(guó)際平整度指數(shù)（IRI）等】進(jìn)行換算時(shí)，應(yīng)將車載式顛簸累積義的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定，即與相關(guān)的平整度儀測(cè)量結(jié)果建立相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均不得小于090。 為與其他平整度指標(biāo)建立相關(guān)關(guān)系，選擇的標(biāo)定路段應(yīng)符合下列要求： （1）有5 6段不同平整度的現(xiàn)有道路，從好到壞不同程度的都應(yīng)各有一段 （2）每段路長(zhǎng)宜為250 3oom。 （3）每一段中的平整度應(yīng)均勻，段內(nèi)應(yīng)無(wú)大大差別。（4）標(biāo)定路段應(yīng)選縱坡變化較小的平坦、直線地段。 （5）選擇交通量小或可以疏導(dǎo)的路段）減少標(biāo)定時(shí)車輛的干擾。 標(biāo)定路段起迄點(diǎn)用油漆作好標(biāo)記，并每隔一定距離作中間標(biāo)記，標(biāo)定宜選擇在行車道的正常輪跡上進(jìn)行。 1）用連續(xù)式平整度儀進(jìn)行標(biāo)定 （1）用于標(biāo)定的儀器應(yīng)使用按規(guī)定進(jìn)行校準(zhǔn)后能準(zhǔn)確測(cè)定路面平整度的連續(xù)式平整度儀。 （2）按現(xiàn)行操作規(guī)程用連續(xù)式平整度儀沿選擇的每個(gè)路段全程連續(xù)測(cè)量平整度35次，取其平均值作為該路段的測(cè)試結(jié)果（以標(biāo)準(zhǔn)差表示）。 （3）用車載式顛簸累積儀沿各個(gè)路段進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)3 5次后，取其各次顛簸累積值的平均值作為該路段的測(cè)試結(jié)果，與平整度儀的各段測(cè)試結(jié)果相對(duì)應(yīng)。標(biāo)定時(shí)的測(cè)試車速應(yīng)在30 50kmh范圍內(nèi)選用一種或兩種穩(wěn)定的車速分別進(jìn)行，記錄車速及搭載量，以后測(cè)試時(shí)的情況應(yīng)與標(biāo)定時(shí)的相同。 （4）整理相關(guān)關(guān)系 將連續(xù)式平整度儀測(cè)出的標(biāo)準(zhǔn)差&