公路工程平整度試驗檢測技術的應用

彭家成

（四川振通公路工程檢測咨詢公司，四川 綿陽 621000）

我國的經濟發展是當前第一要務，國民經濟的發展離不開道路交通事業的建設，正所謂要發展經濟，必先利交通。我國近年來的公路建設項目逐漸增多，截止2019 年年初全國公路總里程502.38 萬公里，同 比 增 加8.92 萬KM。公路 密 度達到了50.12 KM / 百KM2，增加了0.61 公里/ 百KM2。其養護里程也達到了472.16 萬KM，在公路工程總里程當中占94.8%。隨著公路工程建設規模的日漸擴大，其質量問題越來越突出。在檢測路面平整度過程中，所用方法也在不斷增加，有傳統的直尺檢測、水平儀檢測、也有連續式檢測、車載顛簸累計儀，以及比較先進的車載激光檢測等。激光檢測法與別的檢測方法相比，不但實現了結果的可視化，且其精確度更高、速度也更快。

1 車載激光檢測技術的作用機理

我國經濟近年來發展比較迅速，在此期間數字化測量技術也逐漸完善。車載激光檢測技術是快速獲取三維空間全面信息的有效途徑。該系統可以通過一種激光位移傳感器對路面高程進行測量，以獲取路面與沿路線各地標物對應的三維信息，對路面縱斷面上的凹凸不平狀態實現精密檢測，并可以向處理中心實時傳送其高程信息，最后給出一個平整度指數，高效、高質的實現對路面部分的平整度檢測，且體現出自動化優點。這種檢測方法能夠快速對公路所有相關技術參數進行連續性檢測，包括橫、縱坡情況、平整度以及車轍深度等。車載激光檢測平整度技術跟傳統檢測方法相比，具有包括快速、高精、自動化等在內的諸多優點。

1.1 速度快

利用車載激光檢測系統進行檢測時采集數據的速率可以達到120km/h，是傳統方法檢測平整度的幾十倍。在正常車速下，能夠快速、自動的對路面進行長距離檢測，且可對數據進行同步分析，并做出評價。

1.2 精度高

其檢測精度可達到0.1mm ，以0.16mm 為間距進行樣點采集。可直接得到一個精確度更高的檢測結果。而且該系統擁有多個激光器，可在更大范圍內對行車路面進行檢測掃描，可以輕易彌補傳統檢測法僅可測量1～2 個縱面的缺陷，能夠更真實的取得整條道路的平整度數據。

1.3 自動化

這種檢測系統通過計算機進行自動化檢測，可消除手動操作中由人為因素引起的誤差，從而保證測試結果的精確性。而且，可直接將檢測結果傳送到路面管理系統當中，提高檢測的層次。

1.4 功能性更強

車載激光檢測法可以在高速行駛時完成對各類指標、參數的檢測，還能夠實時的進行計算，分析，并將其顯示出來，同時儲存到指定位置。

2 可靠性分析

2.1 行車速度帶來的影響

選300m 長的一段 路，分別以 30km/h、50km/h 及80km/h 的行駛速度，實施多次平行試驗，并對不同速度下所得結果數據的進行穩定性分析，以獲取速度帶來的影響系數，當這個系數在規定值的5% 以內時，則表明檢測過程中的行車速度對其檢測結果僅存在非常小的影響，在計算范圍內可忽略不計。

2.2 重復性

選擇一段長度為300m 的路段，按照50km/h 的速度檢測至少5 次，并計算出其多次檢測結果的變異系數，如在不超過標準值5% 說明檢測重復性良好。

2.3 相關性

該試驗就是要檢驗運用此系統進行檢測所得結果是否準確，針對300m 長度的同一待測路面，運用車載激光檢測系統進行檢測，并與由相關部門驗定為合格的標準檢驗結果進行分析對比，看其所有指標是否吻合，包括均值以及合格率等，最后進行匯總，若是兩測值之間存在的相關系數超過0.98 ，則顯示相關性良好，且可以符規定要求。

3 工況

某公路工程采用的是瀝青路面，選300m 長路段試驗，將車速設為100km/h。檢測過程為：先以目視法，劃分該試驗路段為8 段；再通過精密水準儀以250mm 的間隔測出縱斷面高程；然后以247mm 的間隔，運用車載激光檢測系統，進行3 次平整度測試，取其平均值為最終結果，與精密水準儀檢測結果對比如圖1 所示。

為更深入地探究激光檢測系統在路面平整度檢測中的應用效果，可在相同路段上用兩種檢測方式進行檢測，所得結果如圖2 所示，其檢測結果基本一致，其中的坑洼位置、凸起位置等也都能夠相互對應上，其曲線部分出現位置差異的原因主要是由于兩種檢測方法的采樣間隔不一致，激光檢測系統在檢測平整度時，以247mm 作為5 個采點之間的間隔；而利用精密水準儀進行檢測時，則是以250mm 作為間隔，而且也只有1 個采點。

由回歸分析可以看出，利用激光檢測所得結果與使用精密水準儀進行檢測所得結果之間的關系為：IRIs=0.97 [IRIc]+0.09

這里的IRIs表示的是激光檢測所得到的平整度結果；而IRIc則表示使用精密水準儀進行檢測所得的平整度結果。0.99 就是二者間存在的相關系數大小，其相對誤差不到4% ，由此可知這個檢測結果是能夠滿足要求的。

4 結語

在公路項目的建設施工中，路面平整度是相當重要的一個參數，新型的車載激光檢測技術，具有高效、高質性，若是能夠將其合理用于檢測路面平整度方面，可使檢測所得平整度信息更加的精確，且其檢測速度極快，可大幅度縮短檢測所需時間，進一步縮減檢測成本。