路面平整度測試技術(shù)

路面平整度測試技術(shù)方宏遠(yuǎn)鄭州大學(xué)重大基礎(chǔ)設(shè)施檢測修復(fù)技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室一、平整度的概念及工程意義二、平整度測試設(shè)備三、規(guī)范要求測試頻率與測試方法四、平整度指標(biāo)之間的換算五、Dynatest5051激光平整度測試系統(tǒng)（RSP）一、平整度的概念及工程意義是指以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)，間斷或連續(xù)地量測路表面的凹凸情況，即不平整度的指標(biāo)，是路面的一種表面特征是路面使用性能最重要的指標(biāo)之一是影響路面行使質(zhì)量的主要因素（舒適性）平整度影響路面平整度的因素

交通荷載

水平力（剎車制動力、摩擦力）：擁包、車轍

豎向力：不均勻沉陷

環(huán)境因素

溫度、濕度：引起路面結(jié)構(gòu)物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化（脹縮、強(qiáng)度變化）

路面結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合、結(jié)構(gòu)層承載力、材料的高溫、低溫及水穩(wěn)定性等

施工質(zhì)量

養(yǎng)護(hù)水平平整度對路面使用的影響1、對行車舒適性和安全性的影響

主觀評分（50年代，AASHTO，PSR）

服務(wù)性能指數(shù)（AASHTO，1960，PSI）

服務(wù)性能指數(shù)（日本，1978，PSI）

舒適性指數(shù)（加拿大，70年代末，RCI）

中國道路質(zhì)量指數(shù)模型（交通部，1996，RQI）PCACAASHTO：SV—縱向平整度離散度；C—裂縫度（m2/1000m2）P—修補(bǔ)度（m2/1000m2）；RD—車轍深度（cm）日本：σ—縱向平整度標(biāo)準(zhǔn)差（mm）；C—裂縫率（%）

D—車轍深度（cm）NOTE：1、PSI主要受平整度的影響2、日本處置方法PSI處理方法3.0~2.1表處2.0~1.1罩面1.0~0.0重建2、對車速的影響車速與平整度的關(guān)系

（Watanatada，1987，巴西）S=a1+a2RS+a3F+a4CURVE+a5ALT+a6BI+a7PWR+a8WIDTH其中：RS—事故速度；F—雨中速度；

CURVE—曲率；ALT—海拔；

BI—平整度值；PWR—汽車功率；

WIDTH—路面寬度；

a1~a8—回歸系數(shù)。平均車速與平整度的關(guān)系其中：ARV—平均車速；

IRI—國際平整度指數(shù)；

v—車速；

RI—行駛指數(shù)；

a0~a2—回歸系數(shù)3、對經(jīng)濟(jì)性的影響平整度值車速油耗輪耗時(shí)間巴西、加勒比海：15%印度：10%~33%中國：15%4、對道路養(yǎng)護(hù)的影響結(jié)構(gòu)性能功能性能養(yǎng)護(hù)費(fèi)用運(yùn)營費(fèi)用綜合平整度檢測的重要性平整度的檢測和評定是公路施工與養(yǎng)護(hù)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)彎沉（土方路基、瀝青面層）抗壓強(qiáng)度（底基層、基層）抗拉強(qiáng)度（水泥混凝土面層）壓實(shí)度（路基、底基層、基層、瀝青面層）厚度（底基層、基層、面層）瀝青含量（瀝青面層）平整度（路基、底基層、基層、面層）橫披（路基、底基層、基層、面層）縱斷高程（路基、底基層、基層、面層）摩擦系數(shù)（瀝青面層）構(gòu)造深度（瀝青面層、水泥混凝土面層）路表病害（高速公路養(yǎng)護(hù)）公路工程質(zhì)量檢查項(xiàng)目

二、平整度測試設(shè)備斷面類

測定路面表面凹凸情況反應(yīng)類測定路面表面凹凸引起的車輛振動的顛簸情況反應(yīng)類指標(biāo)即為舒適性能指標(biāo)種類儀器產(chǎn)地方式反映類車載式顛簸累積儀英國動態(tài)拖車式顛簸累積儀英國動態(tài)PRDAS平整度儀澳大利亞動態(tài)斷面類精密水準(zhǔn)儀靜態(tài)三米直尺靜態(tài)連續(xù)式平整度儀動態(tài)激光斷面儀美國、丹麥、法國、英國、澳大利亞動態(tài)1、類型2、原理☆反映類組成：

顛簸累積傳感器、

DMI、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)VBI：

車輛后軸與車廂之間的單向位移累積值

（單位：cm/km）

VBI越大，路面平整性越差特點(diǎn)：反應(yīng)類設(shè)備記錄了機(jī)械系統(tǒng)以恒定速度在路面上行駛時(shí)的動態(tài)響應(yīng)，而獲得平整度的相對測試結(jié)果。該結(jié)果與機(jī)械系統(tǒng)的振動特性、車輛行駛速度、環(huán)境氣候等因素有關(guān)。缺點(diǎn)：

a.時(shí)間穩(wěn)定性差，由于車輛振動特性會隨時(shí)間和其它因素而變化，同一臺設(shè)備在不同時(shí)期測定結(jié)果不一致。必須經(jīng)常標(biāo)定以確保獲得合理的測定結(jié)果；b.

轉(zhuǎn)換性差，不同部門的測定結(jié)果很少能為其它部門所復(fù)制，因而不同部門的測定結(jié)果難以進(jìn)行比較；c.不能給出路面的真實(shí)斷面和絕對變形，因而無法利用測定結(jié)果考察和分析影響路況的路表特性。反映類平整度測試設(shè)備美國公路局BPR平整度儀英國TRRL研制的顛簸累積儀（VBI）美國PCA平整度儀美國Mays平整度儀澳大利亞NAASER平整度儀美國BPR平整度儀

（單輪拖車，測試速度32km/h，通過機(jī)械式積分器記錄帶片彈簧車輪的豎向位移量）☆斷面類原理：

沿輪跡量測路表面高程——路表縱斷面——通過數(shù)學(xué)分析采用一綜合性統(tǒng)計(jì)量表征平整度斷面類將平整度盞測試設(shè)我備水準(zhǔn)磁測絨量梁恰式緞斷必面弱儀（TR博RL堵）激剖光序斷道面巷儀（傷丹麥浪）縱掏斷姻面分孟析儀傘（膝法國飄路橋市中心努試驗(yàn)坊室LCP剖C研制的板慣性斷雅面儀AP堂L）水準(zhǔn)測粘量手推式畝斷面儀激光斷爛面儀美國AST慮M標(biāo)準(zhǔn)啟（E95賞0—9廣4）加速刑度計(jì)蛙：±2g激光傳麗感器：

采樣間距分辨率偏差精度（SD）一級≤25mm≤0.1mm1.25mm0.38mm二級25mm～150mm0.1mm～0.2mm2.5mm0.76mm三級150mm～300mm0.2mm～0.5mm6.25mm2.50mm四級>300mm>0.5mm

基層和羽底基層3m直尺煩：每庸20勺0m測2處拼*10妄尺面層3m直尺：搜每20察0m測2處周*10愧尺平整俘度儀喊：全錘線每交車道純連續(xù)打檢測槽，每刃10軋0m計(jì)算σ、IRI三、墳規(guī)范驚要求小測試慎頻率蜜與測茄試方享法測試屠方法冶比較方法特點(diǎn)技術(shù)指標(biāo)適用范圍3m直尺法設(shè)備簡單,結(jié)果直觀,間斷測試,效率低,反應(yīng)凸凹程度最大間隙h(mm)壓實(shí)成型的路基、路面各層表面連續(xù)式平整度儀法設(shè)備較復(fù)雜,連續(xù)測試,工作效率高,反應(yīng)凸凹程度標(biāo)準(zhǔn)差σ(mm)路表面,不宜用于有較多坑槽,破損嚴(yán)重的路面顛簸累積儀法設(shè)備復(fù)雜,工作效率高,連續(xù)測試,反應(yīng)舒適性單向位移累計(jì)值VBI(cm/km)路表面,不宜用于有較多坑槽,破損嚴(yán)重的路面1、3m直尺潑法儀具聽和材射料:3m直尺有高度勉標(biāo)線的螞塞尺測定少方法法分類遙:單尺覽測定子最大掩間隙等距離乳(1.兆5m)連續(xù)測鹿定3.財(cái)車睡載式谷顛簸需累積柿儀原理密:測試聲車以戲一定陡的速阻度在可路面父上行配駛，溉由于寄路面慈上的福凸凹夢不平最引起衫汽車滿的激冬振，鉗通過揪機(jī)械虜傳感課器可牙測量澡后軸寫同車徑廂之孝間的娘單向雷位移玩累積軍值VB夠I，以cm/追km計(jì)。VBI越大，鄭說明路控面平整岔性越差儀具甘:車載式竿顛簸累炊積儀、牢測試車車載省式顛其簸累醬積儀儀器蹤蝶使用秤注意虛事項(xiàng)1.題安裝叮應(yīng)準(zhǔn)姓確、舟牢固漂，便隊(duì)于操端作；2.物測試直速度敗以3殃2km除/h為宜，忠一般不暗宜超過塌40km/謎h；3.測試結(jié)省果與測絨試車機(jī)殊械系統(tǒng)梢的振動梳特性和通車輛行尊駛速度寨有關(guān)。秒減振好虹，VBI小，車趕速高，VB妄I大；4.國可將VBI與連幫續(xù)式汪平整江度儀亂測出綿的σ做比性對，藍(lán)建立跪相關(guān)呈關(guān)系美；5.VB龜I可換雞算為IR豬I。四、贈平整返度指卷標(biāo)間考的換超算不同測霉試設(shè)備摧得到不受同的測難試指標(biāo)建立表不同池指標(biāo)對間的吹相關(guān)遇關(guān)系采用逐國際栗平整糞度指要數(shù)(IRI共)作為漠評價(jià)緩標(biāo)準(zhǔn)采用狗1/姿4車低輪模炭型以領(lǐng)規(guī)定共速度亞行駛孔在路轟面斷爬面上氏，分沈析行堂駛距匠離內(nèi)匙動態(tài)是反應(yīng)腔懸掛瘦系的聚累積疊豎向麥位移粒量Rsi為調(diào)球整坡國際府平整娛度指錢數(shù)（In什te霸rn攏at給io鞠na境l間Ro熔ug軍hn名es瓶s娘In磚de勝x,簡稱IR科I）IR敏I的定義1．IR間I由縱斷卵面計(jì)算肉得到，極抽樣間蘭隔應(yīng)少蕉于30糠0mm。采樣安的分蓮辯率古一般小采取嫂0.結(jié)5mm。2．假定抽奔樣高程模點(diǎn)之間謙斷面斜住率為?？釘?shù)。3．?dāng)嘁泼嬗靡评顒悠骄旆ㄟM(jìn)行宇平滑，秋平均長興度為25貧0mm。4．采用巖1/猴4車扯輪對潤斷面科進(jìn)行帖過濾飯。1呀/4行車輪寸參考機(jī)金色汽車的模型參愉數(shù)設(shè)置提，車速?？刂茷槲?0km桂/h蓬。5.車身懸緞掛體系慘累計(jì)位殖移值除股以道路紗縱斷面擦的長長度得到IR描I，單位卷與斜乒率單孫位一除致，從為in/賊mi或m/k桌m(xù)。影響IRI的斷面樸因素※斷面位課置與斷都面寬度歲；（？擺）※斷面長刷度；※裂縫軌；※坑槽、奏擁包；※錯(cuò)臺IR創(chuàng)I變化范蔑圍五、Dy鍬na繡te吼st趁50擁51激光平企整度測藍(lán)試系統(tǒng)召（RS妻P）Dyn篩ate尿st5循051激光餅平整丈度測慮試系封統(tǒng)主要糠用途主要診特點(diǎn)主要對構(gòu)成主要技茄術(shù)指標(biāo)主要用立途路面縱垂斷面、IR津I路面橫谷斷面、繭車轍紋理路面的幾何登數(shù)據(jù)橫坡察、縱衣坡、待曲率睛半徑ConvexConcaveLWPRutLWPRutFullRutRWPRutRWPRutFullRut車轍（Rut乏tin響g）橫坡度障（Cr楊os為sf滋al猛l）BankAngle(fromanIMS)VCrossfallAngleX(Percent~1.7xDegrees)Lin.RegressionLineLevelLevelCro喚ssf珠all正An客gle賭X剃=伴Ban排kA術(shù)ngl皆e–界V縱坡權(quán)（Gra壩de)GradeAngle(Percent~1.7xDegrees)IMS曲線半貪徑（Rad象ius揮of智Cu析rve）紋理(Ma幼cr置ot研ex鄉(xiāng)豐tu迷re呀(比MP堵D)某)主要劃特點(diǎn)應(yīng)用小國際粘上最饅先進(jìn)舟的Se興lc雅om激光強(qiáng)傳感罷器獨(dú)特的輪集成化纖信息處岸理技術(shù)邀（信琴息處理田系統(tǒng)只該有一塊榨集成板喚）軟件丑功能戴齊全蒜、實(shí)余時(shí)處雅理與冬顯示主要勉構(gòu)成測試梁激光傳顆感器加速誕度計(jì)慣性緞參考抬系（汪陀螺促儀）主連與接模濁塊電源模孝塊擴(kuò)展昌梁和郊斜裝盾激光耗傳感征器測距儀斷面饞系統(tǒng)仆信息澇集成啦處理丙板（PSB吼）筆記吩本電戶腦及衣軟件測試梁激光屑傳感相器斜角裕式激時(shí)光傳午感器加速度饒計(jì)三軸說陀螺光儀主連申接模撓塊電源碑模塊測距儀集成化怪信息處禍理板操作隆系統(tǒng)現(xiàn)場墊數(shù)據(jù)以采集救軟件實(shí)時(shí)問顯示丙和存碼儲IR雁I、紋理指套數(shù)、縱寧向斷面儀、橫向池?cái)嗝?、部車轍深知度、縱球向坡度遵、橫向鬼坡度、賢轉(zhuǎn)彎速晴率等Dyn左ate閥st遞Mk露III抖RS代P主要濁技術(shù)躲指標(biāo)●激光傳惰感器（骨斷面測邁試