公路平整度检测方法

第五章路面结构层平整度检测第一节概述路面的平整度与路面各结构层次的平整状况有着一定的联系，即各层次的平整效果将累积反映到路面表面上。平整度检测是规定的标准量规，间断的或连续的测量路表面的凹凸情况，即不平整度的指标。是路面进行验收和养护的重要环节。第一节概述平整度测试设备分为断面类及反应类两类断面类:实际上是测定路面表面凹凸情况的,如最常用的3m直尺及连续式平整度仪；反应类:测定路面凹凸引起车辆振动的颠簸情况。为舒适性能指标，最常用的测试设备是车载式颠簸累积仪。第一节概述方法特点技术指标3m直尺设备简单，结果直观，间断测试，工作效率低，反应凹凸程度最大间隙h（mm）连续式平整度仪设备较复杂，连续测试，工作效率高，反应凹凸程度标准差σ（mm）颠簸累积仪设备较复杂，连续测试，工作效率高，反应凹凸程度单向累计值VBI（cm/km）第二节3m直尺法3m直尺测定法有单尺测定最大间隙及等距离（1．5m）连续测定两种。前者常用于施工质量控制与检查验收，单尺测定时要计算出测定段的合格率；等距离连续测试也可用于施工质量检查验收，要算出标准差，用标准差来表示平整程度。第二节3m直尺法用于测定压实成型的路基、路面各层表面的平整度，以评定路面的施工质量及使用质量。一、检测器具与材料1、3m直尺2、楔形塞尺3、其他：皮尺或钢尺、粉笔等二、方法与步骤1、准备工作（1）选择测试路段。（2）在测试路段路面上选择测试地点.（3）清扫路面测定位置的污物。污物会影响平整度检测的准确性。测试地点选择①当为施工过程中质量检测需要时，测试地点根据需要确定，可以单杆检测；②当为路基、路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时，应首尾相接连续测量10尺。除特殊需要外，应以行车道一侧车轮轮迹（距车道线80～100cm）带作为连续测定的标准位置。③对旧路面已形成车辙的路面，应取车辙中间位置为测定位置，用粉笔在路面上作好标记。2、测试步骤①在施工过程中检测时，按根据需要确定的方向？？，将3m直尺摆在测试地点的路面上。②目测3m直尺底面与路面之间的间隙情况，确定间隙为最大的位置。③用有高度标线的塞尺塞进间隙处，量记最大间隙的高度，精确至0.2mm。④施工结束后检测时，每1处连续检测10尺，按上述步骤测记10个最大间隙。三、数据处理与评定单杆检测路面的平整度计算，以3m直尺与路面的最大间隙为测定结果。连续测定10尺时，判断每个测定值是否合格，根据要求计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值。合格率=合格尺数/总测尺数三、数据处理与评定单杆检测的结果应随时记录测试位置及检测结果。连续测定10尺时，应报告平均值、不合格尺数、合格率。第三节连续式平整度仪法用于测定路表面的平整度，评定路面的施工质量和使用质量，但不适用于在己有较多坑槽、破损严重的路面上测定？？。一、仪器设备（1）连续式平整度仪：连续式平整度仪的标准长度为3m。前后各有4个行走轮，前后两组轮的轴间距离为3m。机架中间有一个能起落的测定轮。机架上装有蓄电源及可拆卸的检测箱，检测箱可采用显示、记录、打印或绘图等方式输出测试结果。测定轮上装有位移传感器、距离传感器等，自动采集位移数据时，测定间距为10cm，每一计算区间的长度为100m，100m输出一次结果。二、测试步骤1、准备工作选择测试路段路面测试地点，同3m直尺法。2、测试步骤（1）将连续式平整度仪置于测试起点上。（2）在牵引汽车的后部，将平整度的挂钩挂上后，放下测定轮，启动检测器及记录仪，随即启动汽车，沿道路纵向行驶、横向位置保持稳定，并检查平整度检测仪表上测定数字显示、打印、记录的情况。速度应均匀，速度宜为5km/h,最大不得超过12km／h？？。在测试路段较短时，亦可用人力拖拉，但拖拉时应保持匀速前进。三、数据处理与评定（1）连续式平整度测定仪测定后，可按每10cm间距采集的位移值启动计算：100m计算区间的平整度标准差，还可记录测试长度、曲线振幅？大于某一定值（3mm、5mm、8mm、10mm等）的次数、曲线振幅的单向（凸起或凹下）累计值及以3m机架为基准的中点路面偏差曲线图，并打印输出。三、数据处理与评定当为人工计算时，在记录曲线上任意设一基准线，每隔一定距离（宜为1.5m）读取曲线偏离基准线的偏离位移值di。三、数据处理与评定（1）每一计算区间的路面平整度以该区间测定结果的标准差表示。（2）试验应列表报告每一个评定路段内各测定区间的平整度标准差。各评定路段平整度的平均值、标准差、变异系数以及不合格区间数。第四节车载式颠簸累积仪法（1）车载式颠簸累积仪测量车辆在路面上通行时后轴与车厢之间的单向位移累积值VBI表示路面平整度，以cm/km计。（2）不适用于已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。一、检测器具（1）车载式颠簸累积仪：由机械传感器、数据处理器及微型打印机组成，传感器固定安装在测试车的底板上。仪器的主要技术性能指标如下：①测试速度：测试速度以32~50km/h为宜，一般不宜超过80km/h。车速越高，VBI测值越大。②最小读数：1mm；⑤系统最高反应频率:5KHz；（2）测试车：越野车或小轿车。二、工作原理测试车以一定的速度在路面上行驶，由于路面上的凹凸不平状况，引起汽车的激振，通过机械传感器可测量后轴同车厢之间单向位移累积值VBI，以cm／km计。VBI越大，说明路面平整性越差，人体乘坐汽车时越不舒适。五、报告1、应列表报告每二个评定路段内各测定区向的颠簸累积值，各评定路段颠簸累积值的平均值、标准差、变异系数。2、测试速度四、平整度指标间相互关系的建立1、国际平整度指数平整度测定的方法和仪器很多，相应采用的指标也各不相同。为了使采用不同的方法和仪器测定的结果可以相互比较，需要寻找一个标准的（或通用的）平整度指标，它同其他平整度指标有良好的相关关系。为了解决上述问题，世界银行于1982年组织了有巴西、英、美、法等国专家参加的国际研究小组、在巴西进行了大规模的路面平整度试验，在此基础上提出采用国际平整度指数（IRI）作为评价标准的建议。1、国际平整度指数国际平整度指数（IRI）是一项标准化的平整度指标。它同反应类平整度测定系统类似，但是采用的是数学模型模拟1/4车轮（即单轮，类似于拖车）以规定速度行驶在路面断面上，分析行驶距离内动态反应悬挂系的累积竖向位移量）标准测定速度规定为80km／h，测定结果单位为m／km。（1）IRI的求法S1S2S3V2V1L1L2L3（1）IRI的求法上述计算过程已编制电算程序，在量测得到纵断面的高程资料后，便可按抽样点间距利用此程序计算该段路面平整度的国际平整度指数IRI值。国际平整度指数IRI作为通用指标的效果，可以通过考察不同平整度测定方法的测定结果转换成以IRI表征后的一致性得到证实。（2）相关性标定的要求用车载式颠簸累积仪测定的VBI值需要与其他平整度指标（如连续式平整度仪测出的标准差、国际平整度指数（IRI）等）进行换算时，应将车载式颠簸累积仪的测试结果进行标定，即与相关的平整度仪测量结果建立相关关系，相关系数均不得小于0.90。（2）相关性标定的要求为与其他平整度指标建立相关关系，选择的标定路段应符合下列要求：A、有5~6段不同平整度的现有道路，从好到坏不同程度的都应各有一段。B、每段路长宜为250~300m。C、每一段中的平整度应均匀，段内应无太大差别。D、标定路段应选纵坡变化较小的平坦、直线地段。E、选择交通量小或可疏导的路段，减少标定时干扰。标定路段起迄点用油漆作好标记，并每隔一定距离作中间标记，标定宜选择在行车道正常轮迹上进行。2、用连续式平整度仪进行标定（1）应使用按规定进行校准后的连续式平整度仪。（2）按现行操作规程用连续式平整度仪沿选择的每个路段全程连续测量平整度3~5次，取平均标准差。（3）用车载式颠簸累积仪沿各个路段进行测量，重复3~5次后，取其各次颠簸累积值的平均值作为该路段的测试结果，与平整度仪的各段测试结果相对应。标定时的测试车速应在30~50km／h范围内选用一种或两种稳定的车速分别进行，记录车速及搭载量，以后测试时的情况应与标定时的相同。2、用连续式平整度仪进行标定（4）整理相关关系将连续式平整度仪测出的标准差σ及车载式颠簸累积仪测出的颠簸累积值VBIv绘制出曲线并进行回归分析，建立相关关系。σ=a+b•VBIv通过大量研究观察得出：σ=0.6IRI3、将VBIv换算成IRI的标定方法（1）将所选择的标定路段在标记上每隔0.25m作出补充标记。（2）在每个路段上用经过校准的精密水平仪分别测出每隔0.25m标点上的标高，计算国际平整度指数IRI。（3）用车载式颠簸累积仪测试得到各个路段的测试结果。（4）将各个路段的国际平整度指数IRIv与颠簸累积值绘制出曲线并进行回归分析，建立相关关系：IRI=a+b•VBIv