一種改進的路面構造深度測試方法

摘 要：本文介紹一種改進的路面構造深度測試方法，針對目前最常用的傳統手工鋪砂法，采用同等規格的鋼砂代替標準砂，通過表面振動的方式，采用平板式振動裝置進行鋼砂鋪平。同時，該平板具有電磁功能，主要是依據磁性表座的原理制作，可以通過開關控制其是否產生磁性。從而達到鋪砂飽滿及試驗用砂的完全回收。

關鍵詞：路面構造深度；鋼砂；回收

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X(2011)10(b)-0000-00

1 研究背景

路面表面的構造深度（TD），以前稱紋理深度，是路面粗糙度的重要指標。指一定面積的路表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度。是評定路面表面的宏觀粗糙度、排水性能及抗滑性的重要依據。

一直以來，在工程上常用的測量方法主要有傳統的手工鋪砂法和 T0962電動鋪砂法。后來該進的還有激光測量儀等成本較高的實驗儀器。

前兩種方法，都是將細砂鋪在路面上，計算嵌入凹凸不平的表面空隙中的砂的體積與覆蓋面積之比，從而求得構造深度。傳統的手工鋪砂，具有成本低，操作簡單等優點，但因其有因為操作不規范帶來的烏發避免的誤差，導致實驗所得數據與真實值有偏差。T0962電動鋪砂法和激光測量儀雖然可以很好地解決這個問題，但其成本則遠遠超過了傳統的手工鋪砂法，無法在實地測量中大范圍推廣。因此，如果能在傳統的手工鋪砂法的基礎上做適當改進，使改進后的測試方法即可以盡可能的提高測量精度、減少人為誤差，又能最大限度地節約測試成本，將給工程實地測量帶來很大便利，具有可觀的研究價值和前景。

2 實驗原理分析

為了尋找一種既能從一定程度上保證實驗結果的可靠性又成本相對較低的測試方法，在實驗之初，我們做了這樣的假設：采用與標準砂同等粒徑的鋼砂取代標準砂進行實驗。

這樣做的原因在于：一方面，因為鋼砂的密度比標準砂大，故它在鋪砂過程中能夠更好的提高填砂的密實度，從而減小測量值與真實值的差值，提高實驗的準確性。另一方面，通過對實驗用的推平板進行改造，使之具有振動及電磁功能，在鋪砂時可以通過推平板的振動促進鋼砂的鋪砂飽滿(如圖1)；同時，在試驗后可以用該推平板實現鋼砂的完全回收。這些通過電磁鐵吸收回收的砂含雜質量低，通過簡單的處理即可以再次使用。這樣既保證了實驗數據的準確性由在一定程度上節約了成本，符合節約環保的理念和要求。

圖1 改裝推平板正面圖

3 實驗方法和步驟

在試驗之初，我們做了相關的實驗準備工作，準備了粒徑與標準砂同等規格的鐵砂及用于改造試驗用推平板的鋼板、具有適當震動能力的微型馬達等。通過對實驗器具推平板的改造，使推平板在保持原有形狀及功能的前提下使之具備震動及電磁功能。

試驗中我們對同一均勻瀝青路段的三個不同位置:路中央，路左、右邊緣分別采用了兩種測試方法進行測定。首先，對選定的路面區域進行仔細清掃后，用傳統手工鋪砂法進行規范測量，記錄相關數據。三次相同方法測量結束后掃除路面孔隙中的標準砂，在原測量區域采用準備的鋼砂及改裝推平板進行第二輪測量，記錄好實驗數據。用改裝推平板回收鋼砂，再次清掃該塊路面，掃除空隙中殘留的鋼砂。重復以上步驟兩次。

從實驗結果可以看出，相比傳統手工鋪砂法，采用鋼砂的鋪砂法測得的結果明顯偏大，且波動也較大，不穩定。究其原因，可能是鋼砂的粒徑與要求的標準粒徑0.15~0.30mm差別較大，且不夠均勻。導致在鋪砂的過程中鋼砂粗粒懸在孔隙上方并不落入孔隙中。而這部分粗粒鋼砂在量取時又占用相當的體積，導致鋪砂直徑過小而造成測得的TD偏大，同時鋼砂的粒徑不均勻也是造成實驗結果波動較大的原因。

表1 實驗數據分析表

4 研究總結與改進方向

① 改進的路面構造深度測試方法在一定程度上提高了測量的效率并很好的避免的人為誤差。在用改進的推平板鋪砂的過程中可以明顯感覺到，鋪砂比傳統手工鋪砂法更快，這表明通過路面小范圍的局部振動對鋪砂的質量和效率確有很大的幫助，同時還有效的避免了一部分人為帶來的實驗誤差。相比傳統的手工鋪砂法有了一定的進步。

② 從實驗成本來看，試驗中對鋼砂的回收率均在96%以上，即該種方法能夠很好地回收利用鋼砂，且不受試驗次數的影響，因此可以很好地節約實驗費用，并且可以解決在實地測量必須攜帶大量標準砂的問題，給實地測量帶來方便。

③ 改進后的測量儀器與原有的手工鋪砂法的儀器在外觀上沒有較大的區別，同樣方便攜帶。

可以通過以下途徑進行試驗方法改進：

① 試驗用鋼砂的選取，盡量選取與標準粒徑接近且粒徑均勻的鋼砂，從而提高實驗的準確性。

② 推平板還有望通過進一步完善，以實現更高的鋼砂回收率及鋪砂的質量和效率。

參考文獻

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