第十五章 路面使用品質(zhì)及路況評(píng)定.ppt

1、第十五章 路面使用品質(zhì)及路況評(píng)定,151 路面功能及其評(píng)價(jià),一、路面結(jié)構(gòu)在汽車和自然因素的反復(fù)作用下，使其性能會(huì)發(fā)生改變，由此路面結(jié)構(gòu)逐漸出現(xiàn)破壞,并最終導(dǎo)致不能滿足使用性能的要求。 二、路面使用性能包括功能、結(jié)構(gòu)和安全三方面（1）路面功能：是路面為道路使用者提供的舒適程度。（2）路面結(jié)構(gòu)：是指路面的物理狀況，包括路面損壞狀況和結(jié)構(gòu)承載能力。（3）路面安全：是指路面的抗滑能力。,三、功能和安全方面是道路使用者所關(guān)心的，道路管理部門則注重結(jié)構(gòu)方面的使用性能。,路況隨時(shí)間的變化曲線,152 路面結(jié)構(gòu)承載能力的評(píng)定,路面承載能力：是指路面在達(dá)到預(yù)定的損壞狀況之前還能承受的行車荷載作用次數(shù)，或者還能使

2、用的年數(shù)。,路面結(jié)構(gòu)承載能力的測(cè)定：,（1）破損類：從路面各結(jié)構(gòu)層內(nèi)鉆取試樣，試驗(yàn)確定其各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)，通過同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相比較，估計(jì)其結(jié)構(gòu)承載能力。,（2）無破損類：通過路表的無破損彎沉測(cè)定，估算路面的結(jié)構(gòu)承載能力。,一、彎沉測(cè)定,目前使用的彎沉測(cè)定系統(tǒng)：,貝克曼梁彎沉儀,自動(dòng)彎沉儀,穩(wěn)態(tài)動(dòng)彎沉儀,脈沖彎沉儀,前兩種為靜態(tài)測(cè)定，得到路表最大彎沉值。后兩種為動(dòng)態(tài)測(cè)定，可得到最大彎沉值和彎沉盆。,二、結(jié)構(gòu)承載能力評(píng)價(jià),1、結(jié)構(gòu)承載能力,包括道路結(jié)構(gòu)類型、路面損壞狀況以及到調(diào)查測(cè)定時(shí)路面已承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)。,2、測(cè)定和計(jì)算方法,力學(xué)分析法（是基于路表荷載的圓錐擴(kuò)散假定）。,3、瀝青路面評(píng)價(jià)指標(biāo)：,

3、瀝青路面采用強(qiáng)度系數(shù)SSI作為評(píng)價(jià)指標(biāo),SSI=路面容許彎沉值 / 路面代表彎沉值,153 路面結(jié)構(gòu)損壞狀況評(píng)定,一、損壞類型,1、裂縫或斷裂類路面結(jié)構(gòu)的整體性因裂縫或斷裂而受到破壞。2、永久變形類路面結(jié)構(gòu)雖仍保持整體性，但形狀在各種因素的作用下產(chǎn)生較大的變化。3、表面損壞類路面表層部分出現(xiàn)的局部缺陷，如材料的散失或磨損等。4、接縫損壞類水泥混凝土接縫及其鄰近范圍出現(xiàn)的局部損壞。,二、損壞分級(jí),1、斷裂或裂縫類損壞：考慮對(duì)結(jié)構(gòu)整體性影響的程度，采用縫隙寬度、邊緣碎裂程度、裂縫發(fā)展情況等指標(biāo)表征。,2、變形類損壞：考慮對(duì)行車舒適性的影響程度，采用平 整度作為指標(biāo)。,3、表面損壞類：可以不分級(jí),三

4、、損壞調(diào)查,可采用抽樣調(diào)查的方法,四、損壞狀況評(píng)價(jià),路面損壞狀況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：路面狀況指數(shù)PCI,154 路面行駛質(zhì)量,路面行駛質(zhì)量的好壞，同路面表面的平整度特性、車輛懸掛系統(tǒng)的振動(dòng)特性和人對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)或接受能力三方面因素有關(guān)，其主要因素是路面平整度。,一、平整度測(cè)定方法,1、斷面類平整度測(cè)定,斷面類平整度測(cè)定是直接沿行駛車輛的輪跡量測(cè)路面表面的高程，得到路表縱斷面，通過分析后采用綜合統(tǒng)計(jì)量作為其平整度指標(biāo)。,方法：,水準(zhǔn)測(cè)量,梁式斷面儀,慣性斷面儀,2、反應(yīng)類平整度測(cè)定,反應(yīng)類平整度測(cè)定系統(tǒng)是在主車或拖車上安裝由傳感器和顯示器組成的儀器。,斷面類的優(yōu)點(diǎn)：可直接得到輪跡帶路表面的實(shí)際斷面，依據(jù)它可

5、以對(duì)路面平整度的特性進(jìn)行分析。,反應(yīng)類的優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)便，可用與大范圍內(nèi)的路面平整度快速測(cè)定。,缺點(diǎn)：測(cè)定速度太慢，不宜用于大范圍的平整度數(shù)據(jù)采集；慣性斷面儀的儀器精密度高，操作和維修技術(shù)要求高，因而其廣泛應(yīng)用受到限制。,缺點(diǎn)：時(shí)間穩(wěn)定性差；轉(zhuǎn)換性差；不能給出路表的縱斷面。,二、國(guó)際平整度指數(shù),1、平均調(diào)整坡（ARS）：,反應(yīng)類平整度儀測(cè)定的結(jié)果，通常以車輛行駛一段距離后的累積計(jì)數(shù)值表示，計(jì)數(shù)/Km。如果把每一種反應(yīng)類平整度儀的計(jì)數(shù)以相應(yīng)的懸掛系豎向位移量表示，則測(cè)定結(jié)果可以表示為m/Km，它反映了單位行駛距離內(nèi)懸掛系的積累豎向行程。這是一個(gè)類似于坡度的單位。,2、國(guó)際平整度指數(shù)（IR

6、I）：,是一種標(biāo)準(zhǔn)化的平整度，采用數(shù)學(xué)模型模擬1/4車（即單輪，類似于拖車）以規(guī)定速度（80 Km/h)行駛在路面上，分析具有特定特征參數(shù)的懸掛系在行駛距離內(nèi)由于動(dòng)態(tài)反應(yīng)而產(chǎn)生的積累豎向位移量。,對(duì)行駛質(zhì)量的評(píng)價(jià)可以采用5分或10分評(píng)分制。整理各評(píng)分路段的主觀評(píng)分和客觀測(cè)量結(jié)果后，通過回歸分析可建立線性或非線性的評(píng)價(jià)模型。,三、行駛質(zhì)量評(píng)價(jià),RQI=6.76-0.46IRI,RQI：行駛質(zhì)量指數(shù)，5分制；,IRI：國(guó)際平整度指數(shù)，m/Km,155 路面抗滑性能,f 摩阻系數(shù)F 作用于路表面的摩阻力w 垂直于路表面的荷載,路面抗滑性能：是指車輛輪胎受到制動(dòng)時(shí)沿路表面滑移所產(chǎn)生的抗滑力 。,一、測(cè)

7、定方法,1、制動(dòng)距離法,以一定速度在潮濕路面上行駛的4輪小客車或輕卡車，當(dāng)4個(gè)車輪被制動(dòng)時(shí)，車輛減速滑移到停止的距離，可用以表征非穩(wěn)態(tài)的抗滑性能，以制動(dòng)距離數(shù)SDN表示。,2、鎖輪拖車法,裝有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)輪胎的單輪拖車，由汽車拖車以要求的測(cè)定速度在灑水濕潤(rùn)的路面上行駛。抱鎖測(cè)試輪，測(cè)定牽引力確定在載重和速度不變的狀態(tài)拖拉測(cè)試輪時(shí)作用在輪胎和路面間的摩阻力，以滑移指數(shù)SN表征路面的抗滑性能。,3、偏轉(zhuǎn)輪拖車法,拖車上安裝有兩只標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)輪胎，它們對(duì)車輛行駛方向偏轉(zhuǎn)一定角度（7.520）。汽車拖拉以一定速度在潮濕路面上行駛，試驗(yàn)輪胎受到側(cè)向摩阻力的作用。記下此側(cè)向摩阻力，除以作用在試驗(yàn)輪上的載重，可得到以側(cè)向力系數(shù)SFC表征的路面抗滑性能。,4、可攜式擺式儀法,直接從擺式儀上讀取回?cái)[高度，以抗滑值SRV表示。,二、抗滑性能評(píng)價(jià),1、影響抗滑性能的因素,包括路面表面特性（細(xì)構(gòu)造和粗構(gòu)造），路面潮濕程度和行車速度。,1）細(xì)構(gòu)造,指集