探討路基施工平整度檢測

路面平整度既可以為路面施工提供一個質(zhì)量評定的客觀指標(biāo)，又能夠幫助管理人員優(yōu)化路面的維修、養(yǎng)護(hù)及翻修等決策。同時，也為其它相關(guān)研究，如路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、路面材料的選擇、交通事故發(fā)生率等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。所以，研究和檢測公路平整度是非常有意義的。

1平整度測試方法

1.13m直尺法

3m直尺測定法有單尺測定最大間隙及等距離連續(xù)測定兩種在我國曾使用很廣，但由于其測試精度低，測試速度慢、低頭彎腰工作量大等缺點(diǎn)逐漸應(yīng)用減少，日前主要用于施工質(zhì)量控制。

1.2連續(xù)式平整度儀法

連續(xù)式平整度儀近午來應(yīng)用普遍，是主要的竣工驗收和數(shù)據(jù)采集的平整度檢測設(shè)各規(guī)范規(guī)定其小適用于在己有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路而上測定在實(shí)際應(yīng)用中，其測試速度慢，機(jī)械配置龐大而笨重，測量精度較差，尤其是再現(xiàn)性差，已逐漸無法滿足高等級公路平整度檢測的需要。

1.3車載式頓簸累積儀法

本力法規(guī)定用車載式頓簸累積儀測量車輛在路而上通行時后軸與車湘之間的單向位移累積值VBI表示路而的平整度，以cm/km計車載式頓簸累積儀由機(jī)械傳感器、數(shù)據(jù)處理器及微型打印機(jī)組成，傳感器固定安裝在測試車的底板上。

其注意事項：

1.3.1檢測結(jié)果與測試車淚L械系統(tǒng)的振動特性和車輛行駛速度有關(guān)減振性能好，則VBI測值小;車速越高，VBI測值越大。因此必須通過對機(jī)械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測時嚴(yán)格控制車速來保持測定結(jié)果的穩(wěn)定性，需經(jīng)常進(jìn)行標(biāo)定。

1.3.2用車載式頓簸累積儀測出的頓簸累積值VBI，與用連續(xù)式平整儀測出的標(biāo)準(zhǔn)差二概念小同，國際平整度指數(shù)IRI是國際上公認(rèn)的衡量路而行駛舒適性或路而行駛質(zhì)量的指數(shù)，可通過標(biāo)定試驗，建立VBI與IRI和二之間的相關(guān)關(guān)系，對路而平整度進(jìn)行評定。

1.4激光平整度測試車

激光平整度測試車是利用激光的光時差原理記錄所測量的極短長度，用來測定路而的凸凹狀況激光光時差原理是指可利用激光所走路程的時間差來反求實(shí)際長度通過系統(tǒng)軟件控制整個測試過程，并用以存儲標(biāo)定參數(shù)及經(jīng)系統(tǒng)處理器處理、傳送的路而高程差，利用系統(tǒng)軟件計算需要的國際平整度指數(shù)IRI值。

激光的光束集中，光強(qiáng)高，發(fā)射時散射量特別小，光時穩(wěn)定，因此應(yīng)用到非接觸式的測量極短長度有很好的相關(guān)效果其測試過程由程序自動完成，操作簡便，測速高，測試精度高，采樣點(diǎn)密集，代表性強(qiáng)，適宜于高等級公路實(shí)際行車速度高、平整度要求高的特點(diǎn)，對準(zhǔn)確、快速的大而積檢測具有實(shí)際意義。

2路基平整度檢測主要問題及原因

3m直尺測定法測試精度低、測試速度慢、低頭彎腰工作量;

連續(xù)式平整度儀儀器的機(jī)械性能對數(shù)據(jù)的精度影響大，測試速度對于實(shí)際行車速度較快的高等級公路的大而積檢測仍受限制，而且小適用于在己有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路表而上測定，已逐漸無法滿足高等級公路平整度;

車載式頓簸累積儀時間穩(wěn)定性差、轉(zhuǎn)換性差，由于檢測結(jié)果與測試車機(jī)械系統(tǒng)的振動特性和車輛行駛速度有關(guān)，因此必須通過對機(jī)械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測時嚴(yán)格控制車速來保持測定結(jié)果的穩(wěn)定性，而這點(diǎn)在實(shí)施中也有一定的難度。

3路基平整度的新型檢測方法

3.1路基平整度的測定

道路路而平整度是影響路而行駛質(zhì)量的主要因素，是路而使用性能最重要的指標(biāo)之一近年來_隨著對公路服務(wù)質(zhì)量要求的小斷提高及路而管理系統(tǒng)（PMS）的小斷發(fā)展，路而平整度的快速、準(zhǔn)確測試力法便成為道路工程中最為關(guān)注的問題之一。

3.2測試車工作原理

DYNATEST5051RSP道路激光平整度測試車是利用激光的光時差原理來測定路而的凹凸?fàn)顩r其工作原理框圖如圖1所示。

圖1DYNATEST5051RSP激光平整度測試車工作原理

圖1為測試車測試原理圖，使用RSP進(jìn)行測試前，要進(jìn)行標(biāo)定全部標(biāo)定過程中都根據(jù)提供的軟件來完成，并將參數(shù)存貯到系統(tǒng)軟件中經(jīng)標(biāo)定的測試車，啟動系統(tǒng)處理器，通過便攜式電腦輸入各參數(shù)（如測段長，起始位置，數(shù)據(jù)收集模式等），測試系統(tǒng)處于待測狀態(tài)測車從檢測路段前力約250m位置開始行駛，作為預(yù)運(yùn)行，以某一恒定速度進(jìn)入測段后開始收集數(shù)據(jù)，距離傳感器測定行駛距離，通過系統(tǒng)控制激光發(fā)生器以0.16m間距發(fā)射激光束，經(jīng)路而反射后由集光器接收，該過程的光時差經(jīng)放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及數(shù)字處理器得到路而與光平而的差值di（0.1mm），輸出到便攜式電腦中貯存，再經(jīng)運(yùn)行系統(tǒng)自身的系統(tǒng)軟件處理可得到所需要間距段內(nèi)的國際平整度指標(biāo)IRI值（m/km）。測試全過程均由程序自動控制，具有操作簡便、測速高（80km/h以上）、測試精度高（0.1mm級）、采集樣點(diǎn)密（0.16m間距取樣）、代表性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，很適宜于高等級公路實(shí)際行車速度高、平整度要求高的特點(diǎn)，對其大而積的快速質(zhì)量檢測評定具有實(shí)際意義3.2.1實(shí)際應(yīng)用。

（1）測試精度評價

由于日前中國使用的路而平整度檢測車種類較多，如澳大利亞的手推式ARRB、車載式頓簸累積儀（VBI），激光斷而儀等，測試指標(biāo)也小同因此，交通部公路科學(xué)研究所在北京公路局質(zhì)量監(jiān)督處進(jìn)行了全國部分地區(qū)平整度測試車的集中標(biāo)定其中對DYNATEST5051RSP道路激光平整度測試車作了評價測試精度，與澳大利亞手推式斷而儀進(jìn)行了對比試驗試驗結(jié)果見表1所示。

表1對比試驗結(jié)果

線性回歸結(jié)果為：

IRIwp修正值=0.9682IRI丹麥激光斷面儀+0.2825（R=0.9964）（1-1）

通過對比試驗結(jié)果表明，DYNATEST5051RSP道路激光平整度測試車具有很高的測試精度，同時也為DYNATEST5051RSP道路激光平整度測試車輸出的TRT值的合理修正提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。

（2）IRI與相關(guān)關(guān)系的建立

由于檢測結(jié)果通常包含系統(tǒng)誤差和儀器誤差，而且誤差服從正態(tài)分布規(guī)律，因此在分析兩種檢測設(shè)各的關(guān)系時，確定以RSP測試值IRI為主變量進(jìn)行單因素均力差分析，剔除異常值首先對得到的對比數(shù)據(jù)以IRI值為主變量進(jìn)行排序分組，每組樣本點(diǎn)小少于7個且各組內(nèi)樣本點(diǎn)數(shù)服從正態(tài)

分布;再對各組內(nèi)樣本按±1進(jìn)行剔除異常值。異常值剔除過程中，應(yīng)結(jié)合測試路段的實(shí)際情況，考慮路而跨越構(gòu)造物、路而與橋而鋪裝結(jié)合部等對平整度測試值的影響對剩余的有效數(shù)值（表2）分別以線性、拋物線、指數(shù)曲線、冪函數(shù)為模型應(yīng)用最小二乘法進(jìn)行回歸分析，其中線性關(guān)系較好，回歸得到相關(guān)關(guān)系式為：

=0.3.38IRI+0.64（R2=0.9508）

式中：為連續(xù)式平整度儀測定值（均力差，mm};

IRI為激光平整度測試車測定值（國際平整度指數(shù)，m/km）.

線性回歸分析圖通過對比分析可以看出，兩種測試值之間具有良好的相關(guān)關(guān)系，可以進(jìn)行換算對規(guī)范規(guī)定值：≤1.2mm，根據(jù)回歸公式可以得出高速公路、一級公路瀝青路而平整度指標(biāo)為：IRI≤1.84，與規(guī)范規(guī)定值IRI≤2相一致;從而可以直接使用DYNATEST5051RSP道路激光平整度測試車對路而平整度進(jìn)行驗收和評價

3.2.2測試車應(yīng)用的注意事項

DYNATEST5051RSP道路激光平整度測試車自引進(jìn)以來，經(jīng)過開發(fā)研究已大量應(yīng)用于河南省各級公路的竣工驗收、質(zhì)量評價及路而管理系統(tǒng)（PMS）的數(shù)據(jù)采集工作，使用效果良好，尤其在高等級公路的質(zhì)量鑒定中，充分發(fā)揮了其快速高效的優(yōu)勢，小影響交通，微機(jī)處理數(shù)據(jù)，快速準(zhǔn)確，大大縮短了鑒定周期，為道路的提前通車爭取了時間，具有明顯可觀的經(jīng)濟(jì)效益和剎_會效益DYNATESTSOSIRSP道路激光平整度測試車應(yīng)用過程中應(yīng)該注意以下幾個方面：

①相關(guān)關(guān)系式僅根據(jù)江蘇省高等級公路瀝青路而對比測試數(shù)據(jù)回歸得到，應(yīng)用于其他地區(qū)、其他等級公路測試時應(yīng)進(jìn)一步修正公式

②平整度測試速度對測試結(jié)果具有極大影響因此，在對比測試。中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測試條件，保持適宜的恒定測速，且采用相同測速卜的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;在應(yīng)用中也盡量采用相同測速測試。

3.2.3測試車的應(yīng)用前景

（1）DYNATEST5051RSP道路激光平整度測試車?yán)眉す夤鈺r差原理進(jìn)行平整度測試，具有較高的測試精度，能快速、準(zhǔn)確、實(shí)際地評價路基路而平整度性能，而且測試結(jié)果（IRI）是比較理想而科學(xué)、又易重現(xiàn)的指標(biāo)，與國際通用評價指標(biāo)保持一致，有利于國際技術(shù)交流，提高中國公路技術(shù)水平。

（2）DYNATESTSOSIRSP道路激光平整度測試車與連續(xù)式平整度儀測試值之間具有良好的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.95以上，可以進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換.

（3）DYNATESTSOSIRSP道路激光平整度測試車應(yīng)用于公路的竣工驗收、質(zhì)量評價及路而管理系統(tǒng)（PMS）的數(shù)據(jù)采集工作具有明顯可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益.

（4）本研究建立的轉(zhuǎn)換關(guān)系數(shù)據(jù)來源主要是基于江蘇省近午來建成的高等級公路瀝青路基路而平整度分析得出，亦可供其它公路參考使用。