路面使用品质及路况评定.ppt

第十五章 路面使用品质及路况评定,151 路面功能及其评价,一、路面结构在汽车和自然因素的反复作用下，使其性能会发生改变，由此路面结构逐渐出现破坏,并最终导致不能满足使用性能的要求。 二、路面使用性能包括功能、结构和安全三方面 （1）路面功能：是路面为道路使用者提供的舒适程度。 （2）路面结构：是指路面的物理状况，包括路面损坏状况和结构承载能力。 （3）路面安全：是指路面的抗滑能力。,三、功能和安全方面是道路使用者所关心的，道路管理部门则注重结构方面的使用性能。,路况随时间的变化曲线,152 路面结构承载能力的评定,路面承载能力：是指路面在达到预定的损坏状况之前还能承受的行车荷载作用次数，或者还能使用的年数。,路面结构承载能力的测定：,（1）破损类：从路面各结构层内钻取试样，试验确定其各项计算参数，通过同设计标准相比较，估计其结构承载能力。,（2）无破损类：通过路表的无破损弯沉测定，估算路面的结构承载能力。,一、弯沉测定,目前使用的弯沉测定系统：,贝克曼梁弯沉仪,自动弯沉仪,稳态动弯沉仪,脉冲弯沉仪,前两种为静态测定，得到路表最大弯沉值。后两种为动态测定，可得到最大弯沉值和弯沉盆。,二、结构承载能力评价,1、结构承载能力,包括道路结构类型、路面损坏状况以及到调查测定时路面已承受的标准轴载作用次数。,2、测定和计算方法,力学分析法（是基于路表荷载的圆锥扩散假定）。,3、沥青路面评价指标：,沥青路面采用强度系数SSI作为评价指标,SSI=路面容许弯沉值 / 路面代表弯沉值,153 路面结构损坏状况评定,一、损坏类型,1、裂缝或断裂类路面结构的整体性因裂缝或断裂而受到破坏。 2、永久变形类路面结构虽仍保持整体性，但形状在各种因素的作用下产生较大的变化。 3、表面损坏类路面表层部分出现的局部缺陷，如材料的散失或磨损等。 4、接缝损坏类水泥混凝土接缝及其邻近范围出现的局部损坏。,二、损坏分级,1、断裂或裂缝类损坏：考虑对结构整体性影响的程度，采用缝隙宽度、边缘碎裂程度、裂缝发展情况等指标表征。,2、变形类损坏：考虑对行车舒适性的影响程度，采用平 整度作为指标。,3、表面损坏类：可以不分级,三、损坏调查,可采用抽样调查的方法,四、损坏状况评价,路面损坏状况评价标准：路面状况指数PCI,154 路面行驶质量,路面行驶质量的好坏，同路面表面的平整度特性、车辆悬挂系统的振动特性和人对振动的反应或接受能力三方面因素有关，其主要因素是路面平整度。,一、平整度测定方法,1、断面类平整度测定,断面类平整度测定是直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程，得到路表纵断面，通过分析后采用综合统计量作为其平整度指标。,方法：,水准测量,梁式断面仪,惯性断面仪,2、反应类平整度测定,反应类平整度测定系统是在主车或拖车上安装由传感器和显示器组成的仪器。,断面类的优点：可直接得到轮迹带路表面的实际断面，依据它可以对路面平整度的特性进行分析。,反应类的优点：价格低廉，操作简便，可用与大范围内的路面平整度快速测定。,缺点：测定速度太慢，不宜用于大范围的平整度数据采集；惯性断面仪的仪器精密度高，操作和维修技术要求高，因而其广泛应用受到限制。,缺点：时间稳定性差；转换性差；不能给出路表的纵断面。,二、国际平整度指数,1、平均调整坡（ARS）：,反应类平整度仪测定的结果，通常以车辆行驶一段距离后的累积计数值表示，计数/Km。如果把每一种反应类平整度仪的计数以相应的悬挂系竖向位移量表示，则测定结果可以表示为m/Km，它反映了单位行驶距离内悬挂系的积累竖向行程。这是一个类似于坡度的单位。,2、国际平整度指数（IRI）：,是一种标准化的平整度，采用数学模型模拟1/4车（即单轮，类似于拖车）以规定速度（80 Km/h)行驶在路面上，分析具有特定特征参数的悬挂系在行驶距离内由于动态反应而产生的积累竖向位移量。,对行驶质量的评价可以采用5分或10分评分制。整理各评分路段的主观评分和客观测量结果后，通过回归分析可建立线性或非线性的评价模型。,三、行驶质量评价,RQI=6.76-0.46IRI,RQI：行驶质量指数，5分制；,IRI：国际平整度指数，m/Km,155 路面抗滑性能,f 摩阻系数 F 作用于路表面的摩阻力 w 垂直于路表面的荷载,路面抗滑性能：是指车辆轮胎受到制动时沿路表面滑移所产生的抗滑力 。,一、测定方法,1、制动距离法,以一定速度在潮湿路面上行驶的4轮小客车或轻卡车，当4个车轮被制动时，车辆减速滑移到停止的距离，可用以表征非稳态的抗滑性能，以制动距离数SDN表示。,2、锁轮拖车法,装有标准试验轮胎的单轮拖车，由汽车拖车以要求的测定速度在洒水湿润的路面上行驶。抱锁测试轮，测定牵引力确定在载重和速度不变的状态拖拉测试轮时作用在轮胎和路面间的摩阻力，以滑移指数SN表征路面的抗滑性能。,3、偏转轮拖车法,拖车上安装有两只标准试验轮胎，它们对车辆行驶方向偏转一定角度（7.520）。汽车拖拉以一定速度在潮湿路面上行驶，试验轮胎受到侧向摩阻力的作用。记下此侧向摩阻力，除以作用在试验轮上的载重，可得到以侧向力系数SFC表征的路面抗滑性能。,4、可携式摆式仪法,直接从摆式仪上读取回摆高度，以抗滑值SRV表示。,二、抗滑性能评价,1、影响抗滑性能的因素,包括路面表面特性（细构造和粗构造），路面潮湿程度和行车速度。,1）细构造,指集