淺析激光斷面儀在瀝青路面檢測中的應(yīng)用

胡銀浩

摘要：激光斷面儀作為一種先進的無損路面平整度檢測技術(shù)，相比傳統(tǒng)檢測設(shè)備更具優(yōu)勢。本文在充分掌握激光斷面儀工作原理的基礎(chǔ)上，闡述了路面平整度評定標準，并結(jié)合具體工程案例，對瀝青路面平整度檢測的相關(guān)內(nèi)容進行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：激光斷面儀;平整度;工程概況

瀝青路面是當前我國高等級公路常見路面形式，在通車運營過程中，往往會出現(xiàn)不同程度的早期病害現(xiàn)象，如車轍、裂縫等，這些病害均會影響路面的平整度，作為衡量路面使用性能的一項重要指標，路面平整度對行車舒適性、安全影響較大。為此，在公路施工與養(yǎng)護中檢測、評定路面平整度具有重要意義。本文選擇一種先進的瀝青路面檢測儀器一激光斷面儀，對路面的平整度進行檢測，以期充分了解路面狀況，改善路面使用性能，推進我國公路建設(shè)事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

一、激光斷面儀的工作原理

路面平整度是評定路面使用性能、路面破壞程度的重要指標。若路面不平整，將大大增加行車阻力，使車輛產(chǎn)生附加振動，影響行車舒適性。此外，路面平整度不足，還會出現(xiàn)道路積水問題，將加劇路面損壞程度，甚至危害行車安全。為此，做好路面平整度檢測具有重要的現(xiàn)實意義。

目前，路面平整度檢測可分為2大類，即斷面、反映類型。（1）斷面類。通過路表凹凸情況測量來檢測、評定路面平整度的方法被稱為斷面類檢測。常見的檢測方式包括3m直尺法、激光平整度儀等。（2）反應(yīng)類。通過對路面凹凸情況所引起車輛顛簸振動情況的檢測，可評價路面平整度情況的方式被稱為反應(yīng)類檢測，常見的檢測方式如車載式顛簸累積儀等。

激光斷面儀屬于斷面類檢測的一種，這種檢測技術(shù)具有速度快、精度高、信息量豐富等特點，目前在路面縱斷面、車轍等方面檢測中應(yīng)用較多，是一種路面無損檢測設(shè)備。其工作原理為在路面上測試車按照一定相應(yīng)速度，在汽車底盤上固定一排激光傳感器，利用測試激光束反射回讀器的角度，對路面狀況進行測試。在測試車自身顛簸消除的前提下，可得到路面斷面信息。

二、路面平整度評定標準

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，可選擇路面行駛質(zhì)量指標RQI作為路面平整度評價標準，路面行駛質(zhì)量指數(shù)與其之間的關(guān)系，可通過下式表示：

其中，國際平整度指數(shù)由IRI表示;標定系數(shù)可由ao表示，0.026為高速、一級公路系數(shù)，0.0185為其他等級公路;

標定系數(shù)可由a表示，0.65為高速、一級公路系數(shù)，0.58為其他等級公路。

按照RQI計算值，路面平整度可分為5個等級，具體為等級優(yōu)，行駛質(zhì)量指數(shù)RQI≥90，平整度IRI≤2.3mkm;等級良，行駛質(zhì)量指數(shù)RQI<90，≥80，平整度IRI>2.3，≤3.5m/km;等級中，行駛質(zhì)量指數(shù)RQI<80，≥70，平整度IRI>3.5，<4.3mkam;等級次，行駛質(zhì)量指數(shù)RQI<70，≥60，平整度IRI>4.3，≤5.0m/km;等級差，駛質(zhì)量指數(shù)RQI<60，平整度IRI>5.0mkm。

三、工程概況

某公路工程為SMA罩面工程，通車多年后，路面出現(xiàn)了不同程度的病害情況，為保證罩面維修質(zhì)量，需詳細檢測路面具體情況。本路段地勢較為平坦，瀝青路面設(shè)計結(jié)構(gòu)層形式為4cm+6cm+6cm。其中選擇SBS改性瀝青作為上、中面層。根據(jù)要求，針對舊路面檢測，可選擇激光斷面儀，測試行駛速度為每小時60km，主要檢測對象為路面平整度。

（一）路面平整度檢測

針對本路段選擇K710+000-k970+000段進行分析，平整度平均值計算以20m為準，評價段為lkm，通過對雙向行車道路面平整度檢測，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：

（1）IRI平均值為AB向行車道為4.4m/km，BA向行車道為2.6mkm;

（2）RQI平均值為AB向行車道為73，BA向行車道為89;

（3）20m為一段，總段數(shù)AB向行車道為12962，BA向行車道為12992;

（4）IRI>2.3m/km段百分比，AB向行車道為73%，BA向行車道為22%;

（5）IRIS2.3m/km段百分比，AB向行車道為27%，BA向行車道為78%。

由此可見，在此路段雙向行車道路路面平整度檢測中，AB向行車道的IRI平均值為4.4m/km，AB向行車道RQI平均值為73，由此說明本路段的平整度較差，需及時修復。經(jīng)現(xiàn)場路面勘查可知，本路段車轍病害嚴重，為保證罩面施工質(zhì)量，決定選擇激光斷面儀針對AB向行車道進行車轍檢測。

與此之外，BA向行車道的IRI平均值為2.6m/km，AB向行車道RQI平均值為89，表明本路段平整度良好，但仍需做簡單處理，保證其平整度滿足設(shè)計要求。

（二）車轍深度檢測

激光斷面儀作為一種無損路面檢測設(shè)備，其特點為快速、精度高、成本低等。在路面車轍深度檢測中，選擇激光斷面儀主要是通過激光器、發(fā)光器，在路面上打上其所發(fā)射的光點，通過反射激光的方法，可做時間脈沖記錄，以此獲取時間坐標。試驗環(huán)節(jié)，激光點可全面掃描路面，掃描位置不同，則獲取的脈沖時間也有所不同。若路面凹凸不平，激光點向會打到凹陷處，這種情況下，將與其他平整處產(chǎn)生一定落差，而這一落差值即被看做事車轍深度。

隨著深度檢測時，左右輪跡在各斷面最大值的平均值被稱為左右側(cè)平均車轍深度。若路段長度較大，可選擇平均車轍內(nèi)較大值作為此路段平均車轍深度。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，針對高速公路或一級公路此類高等級公路，需在15mm以內(nèi)控制路面車轍深度。據(jù)激光斷面儀檢測可知，本路段車轍深度評價指標在0.77～26.33mm。因此路段存在坑槽、坑洞情況，當激光點向坑洞部位射入時，此點的路面高程往往以坑底高程為準，為此，在坑洞部位，若進行車轍深度檢測，通常所得值較大。為此，經(jīng)檢測可以7.77mm為本路段平整車轍深度。經(jīng)檢測，以20m作為統(tǒng)計路段長度，在1km路段內(nèi)，經(jīng)檢測其中有34%路段的平均深度超過15mm，按照此檢測結(jié)果可知，本路段平整度較差，為恢復路面使用性能，可采取罩面維修措施。

四、結(jié)束語

綜上所述，伴隨社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國公路建設(shè)規(guī)模越來越大，瀝青路面作為公路建設(shè)最常見的路面形式，在其使用過程中，往往會出現(xiàn)早期病害問題，從而影響路面平整度，甚至危害行車安全。在路面維修施工中，應(yīng)采取相應(yīng)措施，掌握路面平整度實際情況。作為一種先進的無損路面平整度檢測技術(shù)，相比傳統(tǒng)檢測設(shè)備激光斷面儀更具優(yōu)勢。本文以具體工程為例，按照60km/h的行駛速度進行測試，經(jīng)檢測路面AB向行車道平整度較差，且局部車轍問題嚴重，.基于此，再次選用激光斷面儀對路面車轍進行檢測，可得本路段有34%平均深度超過15mm，為恢復路面使用性能，可采取罩面維修措施，以此改善路面平整度，提高路面質(zhì)量。

參考文獻：

[1]徐永新，周嚴.路面平整度檢測方法研究[J]浙江交通職業(yè)技術(shù)學院學報，2010（4）：13-16.