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1、高等级公路路面平整度检测方法张贵忠 常 洪 孙 娜(沈阳极东公路工程有限公司,沈阳 110141) 摘 要 路面平整度是评价路面使用性能的重要指标之一,本文就高等级公路路面平整度检测方法、检测设备及相关问题进行介绍。 关键词 路面平整度 检测方法 随着我国公路等级的不断提高,高等级公路网络的日益完善,如何对路面质量进行检测评定,是当前一个十分重要的课题。在路面诸多检查项目评定指标中,平整度占评定项目总分数的15%～20%,足见其重要地位。不良的路面平整度不仅影响道路行车安全,降低行车舒适度,增大行车噪音污染;而且增加车辆的
2、运行费用(如增加油耗、降低行车速度、增加车辆机件磨损),同时加速结构破坏,影响路面的使用年限,缩短养护周期。为此,世界各国的道路工作者建立了相应的规范标准,研制了各种仪器设备,以便对新建道路进行质量控制,对已运行道路进行检测评定。1 平整度检测评定指标路面平整度的检测输出指数比较多,有些国家地区使用的检测指标,比如:澳大利亚的ＮＡＡＳＲＡ指数,法国的ＡＰＬ指数,加拿大的ＰＳＩ指数,也有世界性组织国际上较为通用的国际平整度ＩＲＩ。也有相关行业如:汽车设计研究行业评价路面的ＰＳＤ指数等。而在我国,常用的还有三米直尺量测的最大间隙ｈ
3、及标准偏差σ。下面就我国常用的几种指标及国际平整度指数ＩＲＩ进行简单介绍:1.1 三米直尺量测的最大间隙ｈ三米直尺是由硬木或铝合金等材料制成,底面平直,长3ｍ。在测试前将三米直尺放在车道一侧车轮轮迹(距车道线80～100ｃｍ)上,对旧路已形成车辙的路面,应取车辙中间位置为测定位置,然后用粉笔在路面上作好标记。测试时,目测三米直尺底面与路面之间的最大间隙位置,用有高度标线的塞尺塞进间隙处,量测最大间隙的高度ｈ(ｍｍ),要求准确至0.2ｍｍ。按《公路工程质量检验评定标准》(ＪＴＪ071-94)的规定,每200ｍ测试两处,每处
4、要求连续10尺,然后计算10个最大间隙的平均值、不合格尺数及合格率。这种测试方法由于全部由人工操作,因此人为因素大、精度低、测试效率低,只适用于在建道路施工过程进行质量控制,不适于高等级公路竣工验收和日后运行中进行检测评定。1.2 标准差σ标准差σ是指八轮平整度仪测试输出的平整度数据。八轮平整度仪是以3ｍ长桁架铰接对分小梁为基准,中间机架可伸缩或折叠,前后各有四个行车轮,前后两组轮的轴间距离为3ｍ。在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和距离传感器,测定时以仪器着地的八个轮为相对基准面,沿路面某一纵向位置
5、以一定间隔量(如桁架每移动25ｃｍ)采集测试轮的单向垂直位移数值,再用数理统计的方法来计算100ｍ中所有数据(若间隔为25ｃｍ,则100ｍ有400个数据)的方差,此方差即我们通常所说的标准偏差σ。1.3 国际平整度指数ＩＲＩ为了检测路面平整度,世界各国研制出许多相关的仪器设备,如美国、加拿大的四分之一车,英国的标准颠簸累积仪,法国的纵断面分析仪,澳大利亚的平整度数据采集系统等。这些设备在当时的使用情况都不错,但因彼此之间未建立定量关系,其检测到的数据无法对比。因此,为了客观定量分析路面平整度,世界银行在七十年代末八十年代
6、初组织了世界有关专家及各国测定平整度的主要仪器,在巴西利亚进行研究试验,最后在1986年提出了国际平整度粗糙指数ＩＲＩ概念。ＩＲＩ(即ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｏｕｇｈｎｅｓｓＩｎｄｅｘ的简写)的定义是:模拟标准车在80ｋｍ/ｈ速度条件下,车身悬架的总位移(单位为ｍ)与行驶距离(单位为ｋｍ)之此,同时发表了采用精密水准仪测得路面一定间隔(如每25ｃｍ或50ｃｍ)的高程,计算ＩＲＩ的算式和计算程序,的真实纵断面情况表征为国际平整度指数ＩＲＩ,从而把过去世界各国不同的平整度仪测试结果指标统一到ＩＲＩ来,国际平整度指数ＩＲＩ是世行
7、组织召集世界各国专家学者,考虑了公路路面的长波模型、短波模型、台阶模型以及专家模型等向世界各国推荐的。所以从技术上比较全面、合理。这对世界路面平整度测量是一个重大的贡献,目前ＩＲＩ已发展成各国平整度的通用指标,包括现在最先进的采用激光技术的平整度检测设备均可直接输出ＩＲＩ的指标数值。2 新检评标准中平整度的相关问题鉴于国内十余年来路面平整度仪器设备的研究开发和应用发展情况,颠簸累积仪已从广泛用于现有路网路面平整度测定,发展成为可完全满足新建路面竣工验收需要的检测手段,故新检评标准采用较高级的自动或半自动化检测设备,不再单指连续
8、平整度仪(即八轮平整度仪),并引入了国际通用的国际平整指数ＩＲＩ。2.1 采用ＩＲＩ作为路面平整度的检测和评定指标的必要性为了客观准确高效地检测和评定路面平整度,平整度指数的设置要具有合理性。我国过去使用较多的仪器有三米直尺和连续式平整度仪等,这些仪器受长度和速度的限制
