第七章 路面平整度检测

第七章路面平整度检测与评价学习要求：熟悉平整度检测的各种技术指标和要求，会使用3m直尺检测平整度；掌握连续式平整度仪进行平整度检测的方法；熟悉颠簸累积仪、激光式平整度测定仪的检测方法，会进行颠簸累积仪、激光式平整度仪与国际平整度指数建立相关关系。第一节概述路面的不平整性，有纵向和横向两类。检测平整度的目的：一是确定路面是否具有适应汽车行驶的平整性；二是判明路面结构层中的破坏情况。从施工和养护的角度：一是为了检查和控制路面施工质量与竣工验收；二是根据测定的路面平整度指标以确定养护维修计划。检测常用设备有断面类法和反应类法两类。断面类法是通过检测道路纵断面的高低畸变来评价路面的平整度。一般有直尺类法、连续式平整度仪法和精密水准测量法。反应类法是通过测定由于路面凹凸不平引起车辆颠簸的情况，即司机和乘客直接感受来反应路面的平整度，它是一个舒适性指标。常用的有车载式颠簸累积仪法和国际平整度指数（IRI）法。第二节3m直尺测定平整度1目的和适用范围1.1本方法规定用三米直尺测定路表面的平整度，定义三米直尺基准面距离路表面的最大间隙表示路基路面的平整度，以mm计。1.2本方法适用于测定压实成型的路面各层表面的平整度，以评定路面的施工质量，也可用于路基表面成型后的施工平整度检测。2仪具与材料技术要求本方法需要下列仪具与材料：⑴三米直尺：测量基准面长度为3m长，基准面应平直，用硬木或铝合金钢等材料制成。⑵最大间隙测量器具：①楔形塞尺：硬木或金属制的三角形塞尺，有手柄。塞尺的长度与高度之比不小于10，宽度不大于15mm，边部有高度标记，刻度读数分辨率小于或等于0.2mm。②深度尺：金属制的深度测量尺，有手柄。深度尺测量杆端头直径不小于10mm，刻度读数分辨率小于或等于0.2mm。⑶其它：皮尺或钢尺、粉笔等。3方法与步骤3.1准备工作⑴按有关规范规定选择测试路段。⑵测试路段的测试地点选择：当为沥青路面施工过程中的质量检测时，测试地点应选在接缝处，以单杆测定评定；除高速公路以外，可用于其他等级公路路基路面工程质量检查验收或进行路况评定，每200m测2处，每处连续测量10尺。除特殊需要者外，应以行车道一侧车轮轮迹(距车道线0.8~1.0m)作为连续测定的标准位置。对旧路已形成车辙的路面，应取车辙中间位置为测定位置，用粉笔在路面上作好标记。⑶清扫路面测定位置处的污物。3.2测试步骤⑴施工过程中检测时，按根据需要确定的方向，将三米直尺摆在测试地点的路面上。⑵目测三米直尺底面与路面之间的间隙情况，确定最大间隙的位置。⑶用有高度标线的塞尺塞进间隙处，量测其最大间隙的高度(mm)；或者用深度尺在最大间隙位置量测直尺上顶面距地面的深度，该深度减去尺高即为测试点的最大间隙的高度，准确至0.2mm。4计算单杆检测路面的平整度计算，以三米直尺与路面的最大间隙为测定结果。连续测定10尺时，判断每个测定值是否合格，根据要求，计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值。5报告单杆检测的结果应随时记录测试位置及检测结果。连续测定10尺时，应报告平均值、不合格尺数、合格率。第三节连续式平整度仪测定平整度1目的和适用范围1.1连续式平整度仪的主要优点是可沿路面连续测量。它采用先进的微机处理技术，可自动计算、自动打印，自动显示路面平整度的标准差、正负超差等各项技术指标，并绘出路面平整度偏差曲线。1.2连续式平整度仪法适用于测定新路表面的平整度，评定路面的施工质量和使用质量，但不适用于在已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。2检测器具连续式平整度仪（八轮仪）、牵引车、皮尺或测绳。1-脚轮；2-拉簧；3-离合器；4-测量架；5-牵引架；6-前架；7-记录计；8-测定轮；9-纵梁；10-后架；11-软轴二、测试步骤1．准备工作（1）选择测试路段。（2）施工过程中质量检测时，测试地点根据需要决定；路面工程质量检查验收或进行路况评定时，以行车道一侧车轮轮迹带作为连续测定的标准位置；旧路已形成车辙的路面，取一侧车辙中间位置为测定位置。当以内侧轮迹（或外侧轮迹带）作为测定位置时，测定位置距车道标线80~100cm。（3）清扫路面测定位置处的杂物。（4）检查仪器检测箱各部分是否完好、灵敏，并将各连接线接妥，安装记录设备。2．测试步骤（1）将仪器置于测试路段路面起点。（2）在牵引汽车的后部，将平整度仪的挂钩挂上，放下测定轮，启动检测器及记录仪，随即启动汽车，沿道路纵向行驶，横向位置保持稳定，并检查平整度检测仪表上测定数字显示、打印、记录的情况。牵引平整度仪的速度应保持匀速，速度宜为5km/h，最大不得超过12km/h。三、检测数据的处理与评定1.仪器测定后，按每10cm间距采集的位移值自动计算每100m区间的平整度标准差（mm），还可记录测试长度（m）。2.计算每一区间的路面平整度，以区间测值的标准差表示：3.计算一个评定路段内各区间平整度标准差的平均值、标准差、变异系数及合格率。1/22NNddiii第四节车载式激光平整度仪测定平整度1目的与适用范围1.1本方法适用于各类车载式激光平整度仪在新建、改建路面工程质量验收和无严重坑槽、车辙等病害及无积水、积雪、泥浆的正常通车条件下连续采集路段平整度数据。1.2本方法的数据采集、传输、记录和处理分别由专用软件自动控制进行。2仪具与材料技术要求⑴测试系统测试系统由承载车辆、距离传感器、纵断面高程传感器和主控制系统组成。主控制系统对测试装置的操作实施控制，完成数据采集、传输、存储与计算过程。⑵设备承载车要求根据设备供应商的要求选择测试系统承载车辆。⑶测试系统基本技术要求和参数①测试速度：30~100km/h。②采样间隔：500mm。③传感器测试精度：≤0.5mm。④距离标定误差：0.1%。⑤系统工作环境温度：0~60℃。3方法与步骤3.1准备工作⑴设备安装到承载车上以后应按本方法第5条的规定进行相关性试验。⑵根据设备操作手册的要求对测试系统各传感器进行校准。⑶检查测试车轮胎气压，应达到车辆轮胎规定的标准气压，车胎应清洁，不得黏附杂物。⑷距离测量装置需要现场安装的，根据设备操作手册说明进行安装，确保机械紧固装置安装牢固。⑸检查测试系统各部分应符合测试要求，不应有明显的可视性破损。⑹打开系统电源，启动控制程序，检查各部分的工作状态。3.2测试步骤⑴测试开始之前应让测试车以测试速度行驶5~10km，按照设备使用说明规定的预热时间对测试系统进行预热。⑵测试车停在测试起点前50~100m处，启动平整度测试系统程序，按照设备操作手册的规定和测试路段的现场技术要求设置完毕所需的测试状态。⑶驾驶员应按照设备操作手册要求的测试速度范围驾驶测试车，宜在50~80km/h之间，避免急加速和急减速，急弯路段应放慢车速，沿正常行车轨迹驶入测试路段。⑷进入测试路段后，测试人员启动系统的采集和记录程序，在测试过程中必须及时准确地将测试路段的起终点和其他需要特殊标记的位置输入测试数据记录中。⑸当测试车辆驶出测试路段后，测试人员停止数据采集和记录，并恢复仪器各部分至初始状态。⑹检查测试数据文件，文件应完整，内容应正常，否则需要重新测试。⑺关闭测试系统电源，结束测试。4计算激光平整度仪采集的数据是路面相对高程值，应以100m为计算区间长度用IRI的标准计算程序计算IRI值，以m/km计。5激光平整度仪测值与国际平整度指数IRI相关关系对比试验5.1实验条件⑴按照每段IRI值变化幅度不小于1.0的范围选择不少于4段不同平整度水平的路段，且有足够加速或减速长度的路段。根据实际测试道路IRI的分布情况，可以适当增加某些范围内的标定路段。⑵每路段长度不小于300m。⑶每一段内的平整度应均匀，包括路段前50m的引道。⑷选择坡度变化较小的直线路段，路段交通量小，便于疏导。⑸有多个激光测头的系统需要分别标定。⑹标定宜选择在车道的正常行驶轮迹上进行，明确画出轮迹带测线和起终点位置。5.2试验步骤⑴距离标定①依据设备供应商建议的长度，选择坡度变化较小的平坦直线路段，标出起终点和行驶轨迹。②标定开始之前应让测试车以测试速度行驶5~10km，按照设备操作手册规定的预热时间对测试系统进行预热。③将测试车的前轮对准起点线，启动距离校准程序，然后令车辆沿着路段轨迹直线行驶，避免突然加速或减速，接近终点时，看指挥人员手势减速停车，确保测试车的前轮对准终点线，结束距离校准程序。重复此过程，确保距离传感器测试结果的准确性，应在允许误差范围之内。⑵参照第3.2条，令所标定的纵断面高程传感器对准测线重复测试5次，取其IRI计算值的平均值作为该路段的测试值。⑶IRI值的确定①以精密水准仪作为标准仪具，测量标定路段上测线的纵断高程，要求采样间隔为250mm，高程测试精度为0.5mm；然后用IRI标准计算程序对纵断面测量值进行模型计算，得到标定线路的IRI值。②其他符合世界银行一类平整度测试标准的纵断面测试仪具也可以作为确定标定路段IRI值的仪具。5.3试验数据处理用数理统计的方法将各标定路段的IRI值和相应的平整度仪测值进行回归分析，建立相关关系方程式，相关系数R不得小于0.99。6报告平整度检测报告应包括以下内容：⑴国际平整度指数IRI平均值。⑵提供激光平整度仪测值与国际平整度指数IRI在选定测试条件下的相关关系式及相关系数。