平整度檢測技術(shù)在市政道路工程的應(yīng)用現(xiàn)狀

張慧芝

（太原市政建設(shè)集團有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

路面平整度是一項重要的路面狀況指標(biāo)，是指道路表面相對于理想平面的豎向偏差，與其下各結(jié)構(gòu)層的平整狀況有一定的聯(lián)系，各結(jié)構(gòu)層的平整效果將反映到路面上。道路平整度不良會形成積水，影響乘車舒適性，對汽車產(chǎn)生附加振動，使車輛產(chǎn)生的沖擊荷載反過來增加路面不平整性，加劇車輛和路面的損壞。因此，平整度成為度量路面使用性能的一項重要指標(biāo)，其檢測方法成為道路工程中較為關(guān)注的問題。

1 道路工程平整度試驗檢測技術(shù)分析

1.1 速度快

使用激光偏移傳感器確定道路高程，獲取有關(guān)道路曲面和沿直線對象的道路的三維信息，從而可以更準(zhǔn)確地檢測道路的曲面排水，從而提高檢測結(jié)果和自動化程度，還可以檢查車道深度和超高。實際上，目前的汽車載波激光檢測系統(tǒng)在以高達120km/h的速度進行數(shù)據(jù)采集方面具有快速優(yōu)勢。快速、正常的汽車功能實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離快速檢測和自動化，并允許同時分析和評估計算機數(shù)據(jù)。

1.2 高度自動化

從道路開發(fā)過程中的檢測實踐中推導(dǎo)出的激光檢測方法允許在實際應(yīng)用中進行自動檢測。在自動化檢測功能的基礎(chǔ)上，可以避免手動操作錯誤，以確保測試的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性。檢驗結(jié)果直接輸入道路管理系統(tǒng)進行深度檢驗。

2 路面平整度影響因素

2.1 路基不均勻沉降

不同的地球質(zhì)量混合在一起，導(dǎo)致基本基元下降不均勻；修建半填充道路時，填挖方復(fù)合材料未加工，導(dǎo)致充填體接縫處出現(xiàn)間隙；（a）新老地基成員未按規(guī)定處理；道路壓力過短；地面壓力不足；地基和水排放增加導(dǎo)致大陸架廢物不均勻；地下水水位太高，排水不足，導(dǎo)致地下水不均勻的流失。某些母船導(dǎo)致一定程度的壓縮，導(dǎo)致路面基層縮小，這在軟土地區(qū)很常見，如圖1所示。

圖1 路基間隙

2.2 道路鋪設(shè)程序

分割可以直接影響道路曲面。平滑度對刀把的頻率、分割持續(xù)時間、分割厚度和環(huán)境溫度至關(guān)重要。振蕩器振動頻率過高，上層厚度較低，導(dǎo)致起落架不穩(wěn)定，對路面平整度產(chǎn)生不利影響。實際齒數(shù)與攪拌槳的頻率不一致，因為斜紋皮帶不緊密，皮帶過松，可能導(dǎo)致“倒扣”現(xiàn)象。如果安裝前熨燙板不夠熱，路面不好。車道的不均勻速度可能導(dǎo)致曲面過于粗糙，從而影響平滑。拆分時保持進紙點的位置，否則，搖動板可能導(dǎo)致表面不均勻。此外，選擇臨街面印刷機以及疊印時的速度、溫度、轉(zhuǎn)數(shù)和速度也會影響道路平滑度。

3 平整度檢測流程

首先，施工人員必須確定現(xiàn)場交通是否在檢測前就已完成，以及有哪些類型的堵塞。此外，還必須確保施工現(xiàn)場的安全，改善現(xiàn)場保護措施，確保現(xiàn)場人員的安全。其次，清理施工現(xiàn)場，保持臨街面清潔，測試污染源過多，可能對結(jié)果產(chǎn)生不利影響。最后，重要的是在測試前徹底檢查測試設(shè)施和儀器，以確保設(shè)備完好無損，避免檢測中斷，提高生產(chǎn)率。道路排水檢測需要合理選擇檢測點來了解分段的使用情況，不同的檢測點反映不同分段的展開結(jié)果，適當(dāng)?shù)臋z測點對極限管路的平整狀態(tài)有較好的預(yù)測，通常需要人員檢查已識別位置處的車道，并確保臨街面測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在確定道路排水時，可能會出現(xiàn)較大的道路寬度。若要準(zhǔn)確反映地形排水狀態(tài)，必須在同一橫斷面層級測試多個點，員工必須選擇適當(dāng)收集頻率并分析道路寬度。

4 路面平整度檢測方法及對應(yīng)評價指標(biāo)

4.1 三米直尺法

三米直尺法是最早被投入應(yīng)用的檢測技術(shù)，它可用于評定路面的施工質(zhì)量，不適用于評價路面技術(shù)狀況。該方法用三米直尺測試路面與三米直尺基準(zhǔn)面的最大間隙，其評定指標(biāo)為最大間隙（δm），單位為mm。該方法特點在于結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強，數(shù)據(jù)直觀，自動化程度較低，誤差主要來自于檢測人員的不穩(wěn)定性。該檢測方法是對平整度進行間斷檢測，缺乏連續(xù)性，不能客觀反映路面波動對乘車舒適性的影響。

4.2 連續(xù)式平整度儀法

該儀器主要用于檢查機械設(shè)備的表面松弛。通常，設(shè)備的移動速度大約為5km/h，但不能超過12km/h，因為設(shè)備本身的響應(yīng)速度是以超快的速度測量的。儀器檢查后，數(shù)據(jù)可以每10cm收集一次，展開模式的標(biāo)準(zhǔn)偏差每100m計算一次。該儀器的特點是連續(xù)測試和高工作效率，但復(fù)雜、昂貴，不適用于已有更多凹槽且路燈損壞的情況。

4.3 基于Kinect的儀器

Kinect是微軟自2009年發(fā)布以來在醫(yī)療保健、教育、電子商務(wù)等領(lǐng)域應(yīng)用了10年的3D相機。Kinect是一種帶有深度傳感器的傳感器，它以紅外圖像的形式采集數(shù)據(jù)，從而計算傳感器與拍攝對象之間的距離。Kinect傳感器速度很快，精度很高，成本低廉，具有開放、易于使用的開發(fā)技術(shù)。在國外，已經(jīng)有過在道路識別領(lǐng)域成功使用Kinect的案例，因為在該國的相關(guān)地區(qū)使用較少，而且沒有有效的產(chǎn)品。

5 路面平整度的控制

5.1 做好清理路基的工作

修建路面前，應(yīng)清除現(xiàn)有的地形、樹枝、塑料袋、雜草等。如果路面是肥沃的土層，則必須對表達式進行機器清理，土層加工強度取決于具體情況，但不得小于30cm，且必須擠壓。

5.2 施工質(zhì)量控制

施工過程是道路施工的重要組成部分，對今后道路的使用至關(guān)重要，施工質(zhì)量部分決定了道路的平滑度，必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。施工時選擇適當(dāng)?shù)募竟?jié)，盡量減少因溫度波動而對道路造成的影響。混凝土板的布線不應(yīng)太快，否則可能會影響臨街面密度。機械設(shè)備道路碰撞時，溫度應(yīng)調(diào)節(jié)到120°C以上，以符合壓強、高頻率和低振幅的指導(dǎo)原則。

5.3 適當(dāng)?shù)臋z測方法

在實踐中，識別廊道以進行整地檢查時，可以使用更多的方法，并且可以使用不同的方法來套用區(qū)域和優(yōu)缺點。為此，應(yīng)選擇控制機制，以確保調(diào)平試驗結(jié)果的真實性和有效性。例如，傳統(tǒng)的直線標(biāo)尺可以在任何情況下執(zhí)行測量操作，但應(yīng)用程序不準(zhǔn)確，且儀器效率低下，無法滿足當(dāng)前儀器的要求。結(jié)算審核將審核活動與要求相結(jié)合，利用各種審核方法的優(yōu)勢，從而確保結(jié)算審核結(jié)果的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性。

6 平整度檢測技術(shù)橫向比較和應(yīng)用現(xiàn)狀

①需要指出的是，國際平整度指數(shù)（IRI）是由世界銀行推薦使用的標(biāo)準(zhǔn)的平整度測試指標(biāo)，也是目前業(yè)界公認(rèn)的最科學(xué)合理的平整度評價指標(biāo)。韓韶清、楊東濤等分別對國際平整度指數(shù)的基本原理進行了解析。簡單來講，國際平整度指數(shù)檢測方法是采用1/4車模型以80km/h的速度在斷面已知的路面上行駛，該模型由固定的彈簧體質(zhì)量、非彈簧體質(zhì)量、彈簧及阻尼組成，計算一定行駛距離內(nèi)累積位移作為檢測結(jié)果，該結(jié)果即為IRI。筆者認(rèn)為它更契合美國材料實驗協(xié)會（ASTM）對路面平整度的定義。而且，它還具有時間穩(wěn)定性，易于重現(xiàn)，對路面1.2~30.5m范圍內(nèi)的波長有較好的頻率響應(yīng)特征，且與大多數(shù)平整度檢測結(jié)果（包括最大間隙δm、標(biāo)準(zhǔn)差σ、單向累積值VBI等）能夠達成良好的相關(guān)性關(guān)系；②車載式顛簸累積儀法、車載式激光平整度儀法、手推式斷面儀法有他們獨特的優(yōu)勢，且能更好地反映出面的行駛質(zhì)量，筆者認(rèn)為有必要投入和推廣到市政道路平整度檢測中去。以重慶市為例，重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《重慶市城市道路施工質(zhì)量驗收規(guī)范》[9]中規(guī)定，瀝青路面平整度檢測作為路面驗收的主控項目，其評定指標(biāo)只有最大間隙（δm）和標(biāo)準(zhǔn)差（σ）兩種。這就導(dǎo)致了在重慶地區(qū)市政工程建設(shè)中，僅將三米直尺和連續(xù)式平整度儀作為常規(guī)檢測手段。從結(jié)果導(dǎo)向來看，重慶市路面行駛質(zhì)量也確實有待提高。建議將國際平整度指數(shù)（IRI）作為路面平整度評價指標(biāo)之一，協(xié)同互補，充分發(fā)揮各種檢測方法的優(yōu)勢，達到較為理想的檢測目的。

7 結(jié)語

道路的平整度極為重要，可我國道路平整度檢測技術(shù)起步較晚，與國外技術(shù)的先進性相比存在較大的差距。目前我國常用的幾種常用路面平整度檢測方法存在明顯的弊端，不適用路況復(fù)雜的路面，影響檢測結(jié)果準(zhǔn)確度的因素較多，在這領(lǐng)域我們還有很長的路要走。不過，可以從源頭上提高路面的平整度，盡可能為后續(xù)檢測降低難度。