公路路面質量狀況檢測技術綜述

公路路面質量狀況檢測技術綜述摘要：電子科學技術的不斷進步，檢測設備以及技術不斷更新，公路路面質量狀況檢測技術已經(jīng)逐步走向自動化檢測發(fā)展方向。公路路面狀況指數(shù)（PCI）、行駛質量指數(shù)（RQI）、路面結構強度指數(shù)（PSSI）、抗滑性能指數(shù)（SRI）、路面車轍深度指數(shù)（RDI）是路面使用性能指數(shù)（PQI）檢查評比的重要指標。由公式PQI=wPCIPCI+wRQIRQI+wRDIRDI+wSRISRI而得出路面使用性能指數(shù)。通過對五項目指標的檢測，能夠對公路路面質量進行綜合評價。關鍵詞：公路路面；質量；檢測技術引言公路在使用過程中常中一定會產(chǎn)生某些損害，而諸如此類的損害必然對公路路面的結構使用性能以及結構承載力產(chǎn)生影響，從而致使路面使用性能下降，其使用性能直接關系到道路為用戶提供的舒適性、安全性、快捷性等服務的水平，關系到道路本身的使用壽命。路面破損檢測一直以來都是路面質量檢測工作的重點環(huán)節(jié)，同時也是工作量最大的一個部分。按照破損指標對各級公路進行定期檢測與評價，為路面養(yǎng)護管理部門提供真實可靠的檢測結果已顯得越來越重要。1路面破損狀況檢測一直以來，在路面破損狀況中，路面損壞狀況檢測，宜采用自動化的快速檢測方法，當條件不具備時也可以采用人工檢測方法。人工檢測：是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。這種檢測方式不僅要浪費大量的人力物力，而且需要封鎖交通，給公路通行造成不便。隨著公路等級的提高，行車速度及車流量的加大，這種檢查方法的危險與不方便性越來越體現(xiàn)出來。路面損壞自動檢測設備：美國、丹麥等發(fā)達國家，率先研制開發(fā)了路面病害調(diào)查車，可在正常車速行駛中，對路面進行掃描拍照，同時以微機記錄樁號信息，后期處理通過專用軟件對路面裂縫類長度進行計算，然后換算成破損面積。路面快速檢測系統(tǒng)（CiCS）:它能夠在正常車流速度下快速、準確地采集路面損壞、道路平整度、路面車轍和前方景觀圖像數(shù)據(jù)。與CiCS配套的路面損壞識別系統(tǒng)CiAS能夠自動識別和處理由CiCS采集的路面損壞圖像，對裂縫、坑槽等路面損壞進行自動分析和處理，找出裂縫位置，計算裂縫長度、寬度和路面損壞率，損壞識別率達到90%?95%，滿足《標準》要求。隨著對公路服務質量要求的不斷提高及路面管理系統(tǒng)的建立，平整度成為目前路面使用性能最重要的指標之一。在我國，目前常用的平整度檢測方法有2類，即斷面測試類（如3m直尺、精密水準儀、激光斷面儀等），間接反應類（如顛簸累積儀、連續(xù)式平整度儀）。2.13m直尺法3m直尺是傳統(tǒng)的平整度測量方法，是用3m直尺通過測定距離路表面的最大間隙表示路基路面的平整度，以mm為單位。該方法適合于測定壓實成型的路面各層表面的平整度，以評定路面的施工質量和使用質量，也可用于路基路面成型后的施工平整度檢測。2.2精密水準儀法這種方法測平整度缺點就是比較麻煩，速度慢，一般不適合于工程檢查驗收檢評，優(yōu)點是準確度高，行業(yè)管理部門用它作為其他一切方法的標準尺度做儀器標定。2.3連續(xù)式路面平整度儀連續(xù)式路面平整度儀以3m長桁架為基準，中間機架可縮短或折疊，前后各有4個行走輪，故通俗地稱為八輪儀。該儀器自動采集時可以測定、運算及打印路面不平整度的標準差值（mm）、被測路段長度及測試速度。2.4車載式顛簸式累計儀車載式顛簸累積儀是一種高效反應類車載式儀器，以車輛在路面上通過時后軸與車廂之間的單向位移累計值VBI，表示路面的平整度，以cm/km計。該儀器測試路面平整度上具有操作簡便、效率高、自動采集數(shù)據(jù)等優(yōu)點，特別適合路面工程質量驗收或大面積路網(wǎng)評價，為新建項目質量評定及道路早期破壞狀況提供準確、快捷的技術依據(jù)。3路面車轍深度指數(shù)檢測路面車轍深度的測定主要有兩大分類：第一類為人工檢測，即用檢測橫竿橫跨在車轍上部，并用尺量出橫竿與車轍底部的間距。采用這種方法其效率是極低的，并只能隨機抽樣檢測路面車轍深度。第二類為自動檢測，即采用路面車轍自動測定車自動檢測路面車轍深度。其方法就是利用橫向布置的一排激光、超聲、紅外或其它非接觸式位移傳感器來快速連續(xù)測定路面車轍深度。隨著公路建設的發(fā)展，路面車轍深度的自動檢測將成為主要的檢測方法，也將是路面施工、驗收、評價和管理部門必備的儀器。彎沉是表征路面結構強度的重要技術指標，是工程驗收及路面評價必測的項目。彎沉的檢測方法，過去一般采用貝克曼梁法檢測彎沉，效率低、數(shù)據(jù)可靠性差，工作量繁重。隨著國外先進儀器的引進和國內(nèi)科研的進步，檢測方式有了長足的進步。目前常用的測試方法有如下:4.1自動彎沉儀采用自動彎沉儀在標準條件下每隔一定距離連續(xù)測試路面的總彎沉，及測定路段的總彎沉值的平均值。用于尚無坑洞等嚴重破壞的道路驗收檢查及舊路面強度評價，可為路面管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，經(jīng)過與貝克曼梁測定值進行換算后，也可用于路面結構設計。4.2落錘式彎沉儀（FWD）落錘式彎沉儀，簡稱FWD，由荷載發(fā)生裝置、彎沉檢測裝置、運算控制系統(tǒng)與車輛牽引系統(tǒng)等組成。用于在落錘式彎沉儀（FWD）標準質量的重錘落下一定高度發(fā)生的沖擊荷載的作用下，測定路基和路面所產(chǎn)生的瞬時變形，即測定在動態(tài)荷載作用下產(chǎn)生的動態(tài)彎沉及彎沉盆，并可由此反算路基路面各層材料的動態(tài)彈性模量，作為設計參數(shù)使用。所測結果也可用于評定道路承載能力，調(diào)查水泥混凝土路面的接縫的傳力效果，探查路面板下的空洞等。5抗滑性能指數(shù)檢測路面抗滑性能是指車輛輪胎受到制動時沿表面滑移所產(chǎn)生的力。我國公路質量檢測的規(guī)范對抗滑檢測的規(guī)定是擺式儀測擺值（BPN）、SCRIM抗滑測試車測橫向力系數(shù)（SFC）。擺式儀測擺值不屬于自動化檢測方法，在大規(guī)模路面調(diào)查中不宜采用。我國專家分析交通事故的引起，多是側滑引起的，因而在規(guī)范中推薦了SCRIM測試車測橫向力系數(shù)的方法。摩擦系數(shù)測定車測定的路面橫向力系數(shù)既表示車輛在路面上制動時的路面抗力，還表征車輛在路面上發(fā)生側滑時的路面抗力，因此它是路面縱橫向摩擦系數(shù)的綜合指標，反映較高速度下的路面抗滑能力。測試車自備水箱，能直接噴灑在輪前約30cm寬的路面上，可控制路面水膜厚度，測速較高，不妨得交通，特別適宜于在高速公路、一級公路上進行測試。測定車上裝有與車輛行駛方向成20度角的測試輪。測定時，供水系統(tǒng)灑水，降下測試輪，并對其施加一定荷載，荷載傳感器測量與測試輪輪胎面成垂直的橫向力，此力與輪荷載之比即為橫向力系數(shù)。橫向力系數(shù)越大，說明路面抗滑能力越強。6結論路面狀況指數(shù)（PCI）、行駛質量指數(shù)（RQI）、路面車轍（RDI）、路面結構強度指數(shù)（PSSI）、抗滑性能指數(shù)（SRI）五者雖然需要分別檢測，但相互之間并非全無關系，五項指標之間經(jīng)常存在如下規(guī)律：（1） 一般來說，路面松散類（坑槽、麻面、脫皮、啃邊、松散）、變形類（沉陷、車轍、搓板、波浪、擁包）、凍脹、翻漿等病害多的平整度也較差，小的裂縫類對平整度的影響不太明顯。裂縫類經(jīng)處理后，因處理不恰當反而會影響平整度。（2） 大的裂縫存在的地方往往路面強度較差。（3） 路面強度不理想的路段，運行1年?2年后，其車轍、沉陷等病害會呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，平整度逐漸變得較差。（4） 病