路面平整度检测

路面平整度检测一、概述路面平整度是评定路面使用质量、施工质量及现有路面破坏程度的重要指标之一。它直接关系到行车安全性、舒适性以及营运经济性，并影响着路面使用年限。路面平整度的检测设备分为断面类及反应类。断面类设备是测定路面表面凸凹情况的一种仪器，如最常用的3m直尺及连续式平整度仪。国际平整度指数（IRI）便是以此为基准建立的，这是平整度最基本的指标。反应类检测设备是测定由于路面凹凸不平引起车辆颠簸的情况，这是司机和乘客直接感受到的平整度指标。因此，它实际上是舒适性能指标。最常用的是车载颠簸累积仪。现已有更新的自动测试设备，如纵断面分析仪、路面平整度数据采集系统测试车等。平整度测试方法比较方法特点技术指标3m直尺设备简单，结果直观，间断测试，工作效率低，反应凸凹程度最大间隙h(mm)连续式平整度仪法设备较复杂，连续测试，工作效率高，反应凸凹程度标准差σ(mm)颠簸累积仪设备复杂，工作效率高，连续测试，反应舒适性单向累计值VBI(cm/km)路基、路面、基层、底基层的平整度要求结构类型规定值或允许偏差检查方法与频率权值3m直尺：最大间隙(mm)平整度仪：标准偏差（mm）高速、一级公路其他公路高速、一级公路其他公路基层底基层基层底基层土方路基1520每200m测2处×10尺2石方路基2020水泥混凝土面层5.01.2(2.0)2.0(3.2)3m直尺每200m测2处×10尺（水泥混凝土面层为半幅车道板带）；平整度仪：全线每车道连续按每100m计算σ或IRI2沥青混凝土面层5.01.2(2.0)2.5(4.2)沥青碎石面层5.01.2(2.0)2.5(4.2)沥青贯入式面层8.03.5(5.8)3沥青表面处治面层104.5(5.8)2水泥土基层、底基层—121215水泥稳定土粒料基层、底基层8121215石灰土基层、底基层—121215石灰、粉煤灰土基层、底基层—121215石灰、粉煤灰稳定粒料基层、底基层8121215级配碎石基层、底基层8121215填隙碎石矿渣基—121215层、底基层注：括号中的数值是国际平整度指数IRI（m/km）二、3m直尺测定平整度3m直尺测定法有单尺测定最大间隙和等距离（1.5m）连续测定两种，前者常用于施工时质量控制和检查验收，单尺测定时要计算出测定段的合格率。等距离连续测试也同样可用于施工质量检查验收，但要算出标准差，用标准差来表示平整度程度。3m直尺测定尺底距离路表面的最大间隙来表示路面的平整度，以mm计。它适用于测定压实成型的路面各层表面的平整度，以此评定路面的施工质量及使用质量。它也可用于路基表面成型后的施工平整度检测。1、检测器具与材料3m直尺：硬木或铝合金钢制。楔形塞尺。其他：皮尺或钢尺、粉笔等。2、方法与步骤1）准备工作选择测试路段。在测试路段路面上选择测试地点：当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；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（距车道标线80～100cm）作为连续检测的标准位置。对旧路已形成车辙的路面，应取车辙中间位置为测定位置，用粉笔在路面上作好标记。清扫路面。2）测试步骤根据需要确定的方向，将3m直尺摆在测试地点的路面上。目测3m直尺与路面之间的间隙，确定间隙最大的位置。用有高度标线的塞尺塞进间隙处，量记其最大间隙的高度（mm），准确至0.2mm。3、数据处理与评定单尺检测路面的平整度计算，以3m直尺与路面之间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×100三、连续式平整度仪测定平整度连续式平整度仪是测定平整度的常用仪器，它的主要优点是可沿路面连续测量。可自动计算、自动打印，自动显示路面平整度的标准差、正负超差等各项技术指标，并绘出路面平整度偏差曲线。连续式平整度仪法适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，但不适用于在已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。1、检测器具连续式平整度仪。标准长度为3m，其质量应符合仪器标准的要求。中间为一个3m长的机架，机架可缩短或折叠，前后各有4个行走轮——故也俗称“八轮仪”，前后两组轮的轴间距为3m。机架中间有一个能起落的测定轮，测定轮上装有位移传感器、距离传感器等检测器，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，输出一次结果。当为人工检测、无自动采集数据及计算功能时，应能记录测试曲线。可用人力或汽车牵引。牵引车。皮尺或测绳。2、测试步骤1）准备工作选择测试路段。在测试路段路面上选择测试地点：当施工过程中质量检测需要时，测试地点根据需要确定；当为路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时，通常以行车道一侧车轮轮迹带（距车道标线80～100cm）作为连续检测的标准位置。对旧路已形成车辙的路面，取一侧车辙中间位置为测定位置。清扫路面。检查仪器，安装记录设备。2）测试步骤将连续式平整度仪置于测试路段路面起点上。在牵引车的后部将八轮仪的挂钩挂上，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，并检查平整度测量仪表上数字显示、打印、记录的情况。牵引平整度仪的速度应保持均匀，速度宜为5km/h，最大不得超过12km/h。在测试路段较短时，亦可用人力拖拉平整度仪。3、检测数据的处理与评定1）连续式平整度仪测定后，按每10cm间距采集的位移值自动计算每100m区间的平整度标准差（mm），还可以记录测试长度（m）、曲线振幅大于某一定值（如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机架为中点路面偏差曲线图，计算打印。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。2）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：1)(2nddiinddi——采集的路面凹凸偏差位移值的平均值，mm。3）计算一个评定路段内各区间平整度标准差的平均值、标准差、变异系数及合格率。例：某次检测的记录表格及计算。平整度检测记录（连续式平整度仪法）工程名称结构名称沥青路面面层规定值[σ]=0.7mm路段桩号检验者计算者校核者检验日期测定区间桩号序号标准差(mm)平均值（mm）标准差（mm）变异系数合格区间数合格率（%）K18+100010.480.550.08315%888.9%K18+200020.46K18+300030.51K18+400040.50K18+500050.65K18+600061.67(桥头伸缩缝)K18+700071.00(桥头伸缩缝)K18+800080.71K18+900090.50K19+000100.54K19+100110.57K19+200120.91(路面污染)测试当中对于桥头（包括通道两侧）伸缩缝、路面污染，其数据应予以剔除。在测试当中这些情况就随时记录在测试纸上。因此，该路段的平整度均方差的平均值应为：（0.48+0.46+0.51+0.50+0.65+0.71+0.50+0.54+0.57）/9=0.55mm0.70mm因此，该层平整度评定合格。四、车载式颠簸累积仪测定平整度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，以此表示路面的平整度，以cm/km计。本方法适用于测定路面表面的平整度，评定路面的施工质量和使用期的舒适性。但不适用于在已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。车载式颠簸累积仪的工作原理是测试车以一定的速度在路面上行驶，由于路面凹凸不平，引起汽车的激振，通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI。VBI越大，说明路面平整度越差，舒适性也越差。1、检测器具车载式颠簸累积仪：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。测试车。2、准备工作仪器安装。仪器检查与准备。3、检测步骤测试车标准速度为50km/h。其他步骤略。4、试验结果与其他平整度指标的相互关系1）国际平整度指数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，即与相关的指标建立相关关系，相关系数不得小于0.90。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试系统类似，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。标准的测定速度为80km/h，其测定结果的单位为m/km。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：①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。②每段路长宜为250～300m。③每一段中的平整度应均匀，段内应无太大差别。④标定路段应选纵坡变化较小的平坦、直线地段。⑤选择交通量小或可以疏导的路段，减小标定时车辆的干扰。2）用连续式平整度仪进行标定的步骤①校准八轮仪。②八轮仪沿选择的每个路段全程连续测量平整度3～5次后，取其平均值作为测试结果。③用车载式颠簸累积仪沿每个路段进行测量，重复3～5次，取其各次的平均值作为测试结果。④整理相关关系：将八轮仪测出的标准差σ及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，建立相互关系：σ=a+b×VBIV3）将车载式颠簸累积仪测定结果换算成国际平整度指数的标定方法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准仪分别测出每隔0.25m标点上的标高，按有关方法计算国际平整度指数（IRI）（m/km）。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（IRI）与颠簸累积值VBIV绘制出曲线并进行回归分析，建立相互关系：IRI=a+b×VBIV5、检测注意事项6、检测报告激光断面仪(RSP)主要用途主要用于检测路面的平整度（IRI）、车辙、表面构造深度、几何线形等指标。3、技术特点1）应用国际上最先进的Selcom激光传感器，其技术性能符合并超过了ASTMD950关于I级（最高级）断面仪的要求；2）独特的集成化信息处理技术（信息处理系统只有一块集成板），大大增强了检测系统的可靠性，这是其他厂家的RSP产品所不具备的；3）功能齐全的实时处理软件系统，实时处理并显示测点位置、车速、纵向断面（左轮、右轮）、IRI（左轮、右轮）、横向断面、车辙深度（左轮、右轮）、纵向坡度、横向坡度、水平曲率及纹理等；技术原理激光断面仪利用激光传感器测量车体到路面的距离，同时利用加速度计测量车体本身的竖向位移，从而得到路面纵断面的剖面，然后利用该剖面实时计算国际平整度指数（IRI）。它利用陀螺仪的三向定位功能，实现了几何线形的测试。同时，高频率激光传感器（64kHz、32kHz）能够完成构造深度的测试。复习思考题1）常见的测试路面平整度的方法有哪些？各有何特点？2）颠簸累积仪、连续式平整度仪检测结果分别是什么？它们能否互换？3）简述3m直尺测定路面平整度的主要步骤。4）某高速公路，用连续式平整度仪对其沥青混凝土路面面层进行了测定，测得该路段的平整度标准差分别为：0.48、0.46、0.51、0.50、0.65、1.67(桥头伸缩缝)、1.00(桥头伸缩缝)、0.71、0.50、0.54、0.57、0.91（mm），试判断路面面层平整度合格与否。平整度要求值为[σ]=0.7mm。