路面平整度檢測技術(shù)的探討

王敬

【摘 要】隨著我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，城市車輛增長率連攀高峰，對交通的要求越來越高，國際平整度指數(shù)IRI成為了人們舒適出行的重要需求，本文通過對平整度計算及檢測方法的介紹，就平整度檢測設(shè)備在路況評定過程中進行探討。

【關(guān)鍵詞】路面;國際平整度IRI;檢測技術(shù);探討

中圖分類號： U416.217文獻標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）22-0184-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.085

路面平整度是一項重要的路面狀況指標(biāo)，是指公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來。公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 國際平整度指數(shù)IRI及計算方法

1.1 國際平整度

1982年，世界銀行在巴西首都巴西利亞組織實施了多國專家參加的路面平整度試驗研究項目，即國際道路平整度試驗IRRE。試驗中選擇了49處試驗路段，包括瀝青混凝土、礫石、土路路面等，在各種條件下采用了不同平整度檢測設(shè)備進行試驗。試驗研究的結(jié)果是，找到了一個通用的標(biāo)準(zhǔn)的平整度指標(biāo)，即國際平整度指數(shù)IRI，其他各種平整度指標(biāo)均可同IRI建立良好的相關(guān)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出了采用國際平整度指數(shù)的建議，目前IRI已成為各國評價路面平整度的通用指標(biāo)。

2 平整度的檢測方法

2.1 3m直尺法

通過基準(zhǔn)面距離路表面的最大間隙表示路基路面的平整度以mm計。每1處續(xù)檢測10尺，記10個最大間隙，計算合格百分率和最大間隙的平均值。這種檢驗方法最大的優(yōu)點就是操作簡單、測量儀器成本低廉，能夠隨時對施工現(xiàn)場的路面進行檢測，方便進行質(zhì)量控制和抽樣檢測，而缺點就是檢測速度慢，勞動強度大，只能對除高速公路外的其它等級公路進行檢測，檢測過程中，要選擇兩輪胎之間的部分，一般情況下距離車道線大約0.8m～1.0m。

2.2 連續(xù)式平整度儀檢測法

連續(xù)式平整度儀的基本構(gòu)造是：中部為3m長的基架，該基架功能就是可以自由折疊和縮短;兩端有兩組滾輪，每組四個，滾輪與滾輪之間一般為3m?；苤胁坑袦y定輪、距離感應(yīng)器、位移傳感器，測定輪上裝有位移傳感器，將會自動采集位移數(shù)據(jù)，牽引平整度儀的速度應(yīng)均勻，速度宜為5km/h，測定間距為10cm，每一計算區(qū)間的長度為100m，但該方法不適用于較多坑槽、破損嚴(yán)重的路面。

2.3 車載式顛簸累積儀檢測法

車輛正常的行駛在道路上，打開車載式顛簸累積儀來觀察車體和后軸間出現(xiàn)的單向位移累加值（VBI），檢測速度一般為32km/h—50km/h，用數(shù)理統(tǒng)計的方法將各標(biāo)定路段的IRI值和相應(yīng)的顛簸累積儀測值VBI進行回歸分析，建立方程式，相關(guān)系數(shù)R不得小于0.99。一般來說，VBI值越大，公路的平整度差，VBI值越小，平整度越好，但該檢測方法不適用于較多坑槽、破損嚴(yán)重的路面。

2.4 激光平整度檢測法

目前最為先進的平整度檢測方法，適用于所有道路。檢測設(shè)備主要由激光測距系統(tǒng)、縱向測距傳感器和計算機處理系統(tǒng)等部分組成，利用激光測距及加速度慣性修正技術(shù)檢測路面縱斷面高程并由計算機處理系統(tǒng)計算出路面國際平整度指數(shù)IRI。其主要特點為流動性強、測試速度快、操作界面簡單明了，屬世界銀行第1類平整度檢測系統(tǒng)范疇，可實時自動采集數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、分析處理數(shù)據(jù)、記錄縱向距離和車速，數(shù)據(jù)處理簡單高效，檢測結(jié)果準(zhǔn)確、可以任意距離獲取國際平整度指數(shù)IRI，平整度標(biāo)準(zhǔn)差σ，行駛質(zhì)量指數(shù)RQI。缺點是受天氣影響較大，陰雨天氣不能進行檢測。

3 對平整度檢測設(shè)備在路況評定中的探討

平整度檢測設(shè)備可分類為斷面類法和反應(yīng)類法，斷面類法是通過檢測道路縱斷面的高低畸變來評價路面的平整度，反應(yīng)類法是通過測定由于路面凹凸不平引起車輛顛簸的情況。

根據(jù)以上對平整度檢測方法的介紹，可以得出3m直尺和連續(xù)式平整度儀為斷面類檢測儀器，而顛簸累計儀則為反應(yīng)類檢測儀器。激光平整度檢測儀器則必須為激光斷面類檢測儀器，測試系統(tǒng)要求采樣間隔不超過500mm，傳感器測試精度為1mm方可將其歸類為斷面類檢測儀器，測試系統(tǒng)如若不滿足要求，則歸為反應(yīng)類檢測儀器[2]。

2019年5月1日，《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG 5210-2018）正式實施，加強了自動化檢測的應(yīng)用，將路面平整度的檢測方法由老版的“宜采用高精度的斷面類檢測設(shè)備”變更為“應(yīng)采用斷面類檢測設(shè)備”，并將檢測數(shù)據(jù)的要求由老版的“路面平整度檢測數(shù)據(jù)應(yīng)以 100m（人工檢測）或 20m（快速檢測）為單位長期保存”變更為“檢測指標(biāo)應(yīng)為國際平整度指數(shù)IRI，每10m應(yīng)計算一個統(tǒng)計值”，隨著新標(biāo)準(zhǔn)的實施，對路況評定檢測設(shè)備的要求進一步提高，而作為反應(yīng)類的檢測儀器顛簸累計儀及一部分測試系統(tǒng)達不到要求的激光檢測儀已被淘汰，而3m直尺雖然是斷面類檢測設(shè)備，但3m直尺由于精度不高，已不能用于路況評定作業(yè)，從發(fā)展來看，未來路況評定的檢測工作，將會被更多新技術(shù)的自動化設(shè)備而取代。

4 結(jié)語

當(dāng)今中國正處于突飛猛進的發(fā)展時代，隨著珠港澳大橋的通車，沉管隧道的成熟運用，我國交通領(lǐng)域開始引領(lǐng)世界技術(shù)潮流。新版《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》的實施，對公路行駛質(zhì)量的要求越來越高，對檢測設(shè)備的要求也越來越嚴(yán)格，所以檢測單位要不斷學(xué)習(xí)吸收新技術(shù)，及時更新新設(shè)備，這樣才能確保優(yōu)質(zhì)、高效地完成檢測工作。相信隨著新標(biāo)準(zhǔn)的實施，平整度的檢測設(shè)備將會越來越先進，其發(fā)展前景必將一片光明。

【參考文獻】

[1]王思卓，鄒浙湘，李明揚.基于IRI的路面平整度評價及計算方法的研究.高教高職研究.

[2]JTGE60-2008公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程.人民交通出版社.

[3]周吉平，畢池文.探析公路工程平整度試驗檢測技術(shù).工程技術(shù)（建筑）.

[4]陳丹羽.激光平整度儀應(yīng)用研究.公路與汽運.

[5]于洋，代書新，劉宇東，賈成.激光斷面儀測試系統(tǒng)在路面檢測工作中的應(yīng)用.吉林交通科技.

[8]馬生梅.激光平整度儀在公路工程平整度試驗檢測中的應(yīng)用.中國科技投資.