路面质量检测技术和应用

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1、路面质量检测技术和应用ApplicationsofPavementSurfaceQualityDetectionTechniques摘要本论文对路面平整度检测仪和路面车辙自动测定仪的基本原理和应用技术作简单的讨论，并对其技术检验给出实际的结果。这些实验结果是基于上海市市政局的研究项目的基础上的。除此之外，本论文对各检测技术的应用中的一些注意事项作出一定的说明。最后对各检测技术常用的指标和范围给出必要的参考指标，以供检测技术的标准制定作参考之用。1、引言路面质量检测和范围主要包括：（1）路面平整度，（2）路面车辙深度，（3）路面弯沉，（4）路面摩擦系数，（5）路面破损，（6

2、）路面构造深度。在所有这些检测中，路面平整度和路面车辙深度是最重要的，而且在我国交通部的行业标准，检定规程和验收规范中，路面平整度和车辙深度的检测技术也相对全面。路面平整度的检测可客观的反映行使车辆中乘客所感觉的舒适度，而路面车辙深度则能客观地反映路面对行驶的车辆所提供的行驶安全水平。一般说来粗糙的路面会让行驶车辆中的乘客产生不舒服感。而较深的车辙则有可能形成积水和积冰，对行驶的车辆造成不安全因素。事实上，路面平整度指标和路面车辙深度指标也是路面管理系统中的最为重要的指标。在我国交通部有关的标准，检定规程和验收规程方面，相对于路面弯程，路面摩擦系数和路面磨损而言，路面平整

3、度和车辙深度的检测技术具有较完整的技术指标，检定规程，和指标验收规范。2、基本的检测技术（1）平整度检测技术路面平整度的检测技术主要分为两大类，即直接式检测和响应式检测。直接式检测又分为步行式检测和高速惯性检测。一般说来步行式检测的检测精度较高，但检测速度较慢，因此主要用于路面施工质量验收和给其它平整度仪的标定提供参照。这些年来，一些路面施工单位已陆续采用步行式路面平整度检测仪进行施工过程中平整度质量的过程控制。图一显示的是目前较为先进的手推式（步行式）平整度检测仪的检测原理图和照片。目前在我国路面平整度检测仪的应用中，大多先进的技术主要应用于高等级的公路上，而城市中道路

4、的平整度检测技术仍停留在三米直尺或八轮仪检测的技术上。事实上自动化手推式（步行式）完全可应用于城市道路的路面平整度检测，其主要原因是其体积小，自动化程度高，搬运方便，操作灵活，启动和停止方便，不受其它交通的影响。直接式平整度检测技术的另一类是高速检测技术，主要是以检测车垂直加速度作为惯性参照。图二显示的是高速惯性平整度仪（也称激光平整仪）的检测原理图和外形照片。由图可知，激光传感器主要是检测路面与车体之间的动态距离，加速度传感器主要是检测车体的垂直加速度，然后由双积分器完成二次积分获得车体的动态垂直弹跳。双积分器的输出和激光传感器的输出的组合即可获得路面纵断面剖面的曲线图

5、，然后由软件可计算出国际平整度指标（IRI）。由于激光平整度仪可在高速行驶条件下工作（与普通车速一样），因此可用于长距离的平整度检测，即可用于路面施工质量验收，又可用于路面管理的周期性检测和评价。响应式平整度检测仪的主要目的不是获得路面的纵断剖面曲线，而是获得乘客对路面变化的感觉，也称动态反应。在技术上，乘客对路面变化的动态感觉是无法客观地检测出的。因此在技术上常用其它的客观物理量来代替乘客的动态感觉，而且必须是可测的。目前在国际上最为流行的技术是机械式检测，即检测出车体与轮轴之间弹跳的距离累积（也称机械式颠簸累积仪）和电子式检测，即检测车体的垂直加速度（也称电子式或响应

6、式颠簸累积仪）。图三显示的是电子式颠簸累积仪的硬件系统和检测式。硬件系统是装在检测车内的，可随时拆卸。一般响应式平整度检测仪可在正常车速的状况下检测，但无法获得路面纵断面剖面曲线，因此可用于快速，长距离的平整度检测，仅可用于周期性的平整度评价，而不能用于路面质量的验收。从单纯技术上讲，直接式平整度检测仪可直接获得路面纵断面剖面曲线，且对检测车速不太敏感，而响应式平整度检测仪的检测结果受车辆减震系统的影响，因此检测车速会对检测结果有较大影响，同时需要定期实施技术标定（一般6-12个月标定一次）。（2）路面车辙检测技术目前在国际上较为广泛使用的路面车辙检测技术是激光多探头的路

7、面横断面多点检测技术。图四显示的是多激光探头的路面车辙检测仪（也称路面车辙自动测定仪）及检测示意图。从图中可知，激光传感器的主要功能是：测出路面与检测横梁之间的间距，由此可获得路面横断面剖面，同时通过车载式电脑对路面横断面剖面进行处理，获得路面车辙深度指标。由于车辙检测仪的检测横梁不够宽（一般在2.6米以内），为检测整个车道的横断面，检测横梁上边上的两个激光传感器必须要斜装，这也是国际上最为常用的办法。3、检测仪的技术检验一般检测仪的最重要的指标是与标准检测的相关性及检测仪本身检测的重复性。在路面检测中，若不知道路面的实际剖面