瀝青混合料路面平整度檢測(cè)方法及影響因素

1、瀝青混合料路面平整度檢測(cè)方法及影響因素         10-06-14 16:26:00     作者：李偉    編輯：studa20摘要：文章通過(guò)對(duì)車載式顛簸累積儀的檢測(cè)路面平整度方法的介紹和影響瀝青混合料路面平整度因素的分析，為提高公路工程試驗(yàn)檢測(cè)水平、指導(dǎo)高速公路瀝青混合料路面施工保證平整度指標(biāo)提供了參考。 關(guān)鍵詞：瀝青混合料路面；平整度；檢測(cè) 1平整度路面概述 平整度是路面施工中體現(xiàn)質(zhì)量與服務(wù)水平的重要指標(biāo)之一，是指以規(guī)定的

2、標(biāo)準(zhǔn)量具，間斷的或連續(xù)的測(cè)量路表面的凹凸情況，即不平整度指標(biāo)。其直接影響到汽車在公路上快速、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營(yíng)等基本功能。不平整路面會(huì)增大行車阻力，并且使車輛產(chǎn)生附加振動(dòng)。影響行車速度和安全；同時(shí)，振動(dòng)作用會(huì)對(duì)路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車的損壞；而且，不平整路面的積水可能導(dǎo)致路面的破壞，影響使用年限。 本文主要介紹車載式顛簸累積儀檢測(cè)方法與步驟，并結(jié)合施工實(shí)際情況，分析平整度影響原因，對(duì)今后相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)工作及施工管理均有一定的意義。 2檢測(cè)設(shè)備及方法 路面平整度的檢測(cè)設(shè)備分為斷面類和反應(yīng)類兩種。斷面類是測(cè)定路表面凹凸情況，常用的儀器有3m直尺，連續(xù)式平整度儀；反應(yīng)類是測(cè)定由于路表面凹

3、凸不平引起的車輛顛簸情況，其反應(yīng)的是舒適性能指標(biāo)。表1為兩種檢測(cè)設(shè)備的比較。為了更加可靠地反映路面在正常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中平整度情況，目前高速公路竣工檢測(cè)常采用車載式顛簸累積儀，并通過(guò)換算求出國(guó)際平整度指數(shù)IRI，作為竣工驗(yàn)收的依據(jù)。 筆者主要針對(duì)車載式顛簸累積儀設(shè)備構(gòu)造、使用方法和規(guī)程進(jìn)行介紹。其可以檢測(cè)車輛行駛于路面的顛簸累積值VBI、路面的國(guó)際平整度指數(shù)IRI、平整度標(biāo)準(zhǔn)差和行駛質(zhì)量指數(shù)RQI等路面性能指標(biāo)。適用于各等級(jí)公路、市政道路和機(jī)場(chǎng)跑道的路面施工現(xiàn)場(chǎng)平整度控制和路面施工平整度質(zhì)量交工、竣工驗(yàn)收為路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)(CPMS)、路網(wǎng)普查進(jìn)行路面平整度數(shù)據(jù)采集。 2.1測(cè)試原理 測(cè)試車在經(jīng)過(guò)被

4、測(cè)路面時(shí)，由于路面的不平整度使得測(cè)試車后軸與車身之間產(chǎn)生相對(duì)位移，固定于車身的拉繩式位移傳感器通過(guò)一根高柔性的不銹鋼芯同正下方汽車后軸相連，測(cè)量車身與車軸之間懸架位移。 2.2系統(tǒng)組成 拉繩式位移傳感器，見(jiàn)圖2，圖3所示；數(shù)據(jù)處理上位機(jī)：便攜式計(jì)算機(jī)+數(shù)據(jù)采集器；數(shù)據(jù)采集下位機(jī)：前置信號(hào)調(diào)理控制單元；高精度DMI距離測(cè)量系統(tǒng)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及處理軟件；SUNPOWER 300W12V220V逆變電源；儀器裝載車。 2.3儀器主要技術(shù)指標(biāo) 位移傳感器分辨率：0.1mm；測(cè)量范圍：1m(±50cm)距離測(cè)量系統(tǒng)(DMI距離檢測(cè)精度：0.1；距離檢測(cè)分辨率：10mm；IRI報(bào)告間隔：10m1

5、000m；測(cè)試速度：20kmh100kmh；平整度測(cè)試類別：響應(yīng)類平整度測(cè)試儀器；國(guó)際平整度指數(shù)IRI相關(guān)系數(shù)R2(參照精密手推式斷面儀)：0.98；檢測(cè)范圍：015mkm；檢測(cè)重復(fù)性：變異系數(shù)5；測(cè)試數(shù)據(jù)：顛簸累積位移值VBI、國(guó)際平整度指標(biāo)IRI、平整度標(biāo)準(zhǔn)差、行駛質(zhì)量指數(shù)RQI；輸出格式：Excel、ASCII文本文件。 2.4測(cè)試步驟 汽車停在測(cè)量起點(diǎn)前約300m500m處，打開(kāi)數(shù)據(jù)處理器的電源；在鍵盤上輸入測(cè)試年、月、日，確定測(cè)試日期；在鍵盤上輸入測(cè)試路段編碼；在鍵盤上輸入測(cè)試起點(diǎn)公里樁號(hào)及百米樁號(hào)；發(fā)動(dòng)汽車向被測(cè)路段駛?cè)?，逐漸加速，保證在到達(dá)測(cè)試起點(diǎn)前穩(wěn)定在選定的測(cè)試速度范圍內(nèi)，但

6、必須與標(biāo)定時(shí)的速度相同，然后控制測(cè)試速度的誤差不超過(guò)±3kmh。除特殊要求外，標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試速度為32kmh；到達(dá)測(cè)試起點(diǎn)時(shí)，開(kāi)始測(cè)量鍵，儀器即開(kāi)始自動(dòng)累積被測(cè)路面的單向顛簸值；當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定測(cè)試路段終點(diǎn)時(shí)，按所選的測(cè)試路段計(jì)算區(qū)間長(zhǎng)度將測(cè)試路段的顛簸累積值換算成以公里計(jì)的顛簸累積值，單位為“cmkm”；連續(xù)測(cè)試。在測(cè)試中被測(cè)路段長(zhǎng)度可以變化，儀器除能把不足1km的路段長(zhǎng)度測(cè)試結(jié)果換算成以公里計(jì)的測(cè)試結(jié)果VBI外，還可把測(cè)過(guò)的路段長(zhǎng)度自動(dòng)累加后連同測(cè)試結(jié)果一起顯示出來(lái)；測(cè)試結(jié)果。常規(guī)路面調(diào)查一般可取一次測(cè)量結(jié)果，如屬重要路面評(píng)價(jià)測(cè)試或與前次測(cè)量結(jié)果有較大差別時(shí)，應(yīng)重復(fù)測(cè)試23次，取其平均值作

7、為測(cè)試結(jié)果；測(cè)試完畢，關(guān)閉儀器電源，把掛在差速器外殼的鋼絲繩摘開(kāi)，鋼絲繩由車廂底板下拉上來(lái)放好，以備下次測(cè)試。注意松鋼絲繩時(shí)要緩慢放松，因機(jī)械傳感器的定量位移輪內(nèi)部有張緊的發(fā)條，松繩過(guò)快容易損壞儀器，甚至?xí)讳摻z繩劃傷。 注：裝好儀器(掛好鋼絲繩)的汽車不測(cè)量時(shí)不要長(zhǎng)途駕駛。 2.5試驗(yàn)結(jié)果與IRI等其他平整度指標(biāo)建立相關(guān)關(guān)系 (1)用車載式顛簸累積儀測(cè)定的VBI值需要與其他平整度指標(biāo)進(jìn)行換算時(shí)，應(yīng)將車載式顛簸累積儀的測(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0.90。見(jiàn)圖4。 (2)選擇的標(biāo)定路段應(yīng)符合下列要求：有56段不同平整度的現(xiàn)有道路，從好到壞不同程度

8、的都應(yīng)各有一段。每段路長(zhǎng)宜為250m300m。每一段中的平整度應(yīng)均勻，段內(nèi)應(yīng)無(wú)太大差別。標(biāo)定路段應(yīng)選縱坡變化較小的平坦、直線地段。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)定路段起訖點(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。 (3)連續(xù)式平整度儀標(biāo)定步驟：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)。按2.4的步驟，用車載式顛簸累積儀沿各個(gè)路段進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)35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30kmh50kmh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。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)差及車載式顛簸累積儀測(cè)出的顛簸累積值VBL繪制出曲線并進(jìn)行回歸分析，建立相關(guān)關(guān)系： =a+b×VBIv(1) (4)將車載式顛簸累積儀測(cè)定結(jié)果換算成國(guó)際平整度指數(shù)的標(biāo)定方法：將所選擇的標(biāo)定路段在標(biāo)記上每隔0.25m作出補(bǔ)充標(biāo)記。在每個(gè)路段上用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的精密水平儀分別測(cè)出每隔0.25m標(biāo)點(diǎn)上