瀝青混合料路面平整度檢測方法及影響因素

1、瀝青混合料路面平整度檢測方法及影響因素         10-06-14 16:26:00     作者：李偉    編輯：studa20摘要：文章通過對車載式顛簸累積儀的檢測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檢測水平、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 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)地運營等基本功能。不平整路面會增大行車阻力，并且使車輛產(chǎn)生附加振動。影響行車速度和安全；同時，振動作用會對路面施加沖擊力，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方法與步驟，并結(jié)合施工實際情況，分析平整度影響原因，對今后相關(guān)試驗檢測工作及施工管理均有一定的意義。 2檢測設(shè)備及方法 路面平整度的檢測設(shè)備分為斷面類和反應(yīng)類兩種。斷面類是測定路表面凹凸情況，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為兩種檢測設(shè)備的比較。為了更加可靠地反映路面在正常運營過程中平整度情況，目前高速公路竣工檢測常采用車載式顛簸累積儀，并通過換算求出國際平整度指數(shù)IRI，作為竣工驗收的依據(jù)。 筆者主要針對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。其可以檢測車輛行駛于路面的顛簸累積值VBI、路面的國際平整度指數(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)。適用于各等級公路、市政道路和機場跑道的路面施工現(xiàn)場平整度控制和路面施工平整度質(zhì)量交工、竣工驗收為路面養(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測試原理 測試車在經(jīng)過被

4、測路面時，由于路面的不平整度使得測試車后軸與車身之間產(chǎn)生相對位移，固定于車身的拉繩式位移傳感器通過一根高柔性的不銹鋼芯同正下方汽車后軸相連，測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，見圖2，圖3所示；數(shù)據(jù)處理上位機：便攜式計算機+數(shù)據(jù)采集器；數(shù)據(jù)采集下位機：前置信號調(diào)理控制單元；高精度DMI距離測量系統(tǒng)；實時數(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；測量范圍：1m(±50cm)距離測量系統(tǒng)(DMI距離檢測精度：0.1；距離檢測分辨率：10mm；IRI報告間隔：10m1

5、000m；測試速度：20kmh100kmh；平整度測試類別：響應(yīng)類平整度測試儀器；國際平整度指數(shù)IRI相關(guān)系數(shù)R2(參照精密手推式斷面儀)：0.98；檢測范圍：015mkm；檢測重復(fù)性：變異系數(shù)5；測試數(shù)據(jù)：顛簸累積位移值VBI、國際平整度指標(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測試步驟 汽車停在測量起點前約300m500m處，打開數(shù)據(jù)處理器的電源；在鍵盤上輸入測試年、月、日，確定測試日期；在鍵盤上輸入測試路段編碼；在鍵盤上輸入測試起點公里樁號及百米樁號；發(fā)動汽車向被測路段駛?cè)?，逐漸加速，保證在到達(dá)測試起點前穩(wěn)定在選定的測試速度范圍內(nèi)，但

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

7、為測試結(jié)果；測試完畢，關(guān)閉儀器電源，把掛在差速器外殼的鋼絲繩摘開，鋼絲繩由車廂底板下拉上來放好，以備下次測試。注意松鋼絲繩時要緩慢放松，因機械傳感器的定量位移輪內(nèi)部有張緊的發(fā)條，松繩過快容易損壞儀器，甚至?xí)讳摻z繩劃傷。 注：裝好儀器(掛好鋼絲繩)的汽車不測量時不要長途駕駛。 2.5試驗結(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定的VBI值需要與其他平整度指標(biāo)進(jìn)行換算時，應(yīng)將車載式顛簸累積儀的測試結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定，即與相關(guān)的平整度儀測量結(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。每段路長宜為250m300m。每一段中的平整度應(yīng)均勻，段內(nèi)應(yīng)無太大差別。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)定時車輛的干擾。 標(biāo)定路段起訖點用油漆作好標(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路段全程連續(xù)測量平整度35次，取其平均值作為該路段的測試結(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路段進(jìn)行測量，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試結(jié)果，與平整度儀的各段測試結(jié)果相對應(yīng)。標(biāo)定時的測試車速應(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，以后測試時的情況應(yīng)與標(biāo)定時的相同。整理相關(guān)關(guān)系。 將連續(xù)式平整度儀測出的標(biāo)準(zhǔn)差及車載式顛簸累積儀測出的顛簸累積值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定結(jié)果換算成國際平整度指數(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作出補充標(biāo)記。在每個路段上用經(jīng)過校準(zhǔn)的精密水平儀分別測出每隔0.25m標(biāo)點上