道路与桥梁工程试验检测技术第一篇第3章路基路面平整度检测.ppt

1,第3章 路基路面平整度检测,2,3.1概述 路面平整度是评价路面使用品质和施工质量优劣的重要指标。 路面平整度是以几何平面为基准，以规定的标准量规，间断地或连续地测定路面的表面纵、横方向的凸凹量。 平整度测量的用途有4个： 确定路面是否具有适应汽车行驶的平整性； 作为一个相关因素用以判别路面结构的一层或几层的破坏； 检查和控制路面施工质量与用于竣工验收； 根据测定的路面平整度确定养护计划。 路面平整度的主要表示方法有： 单位长度上的最大间隙； 单位长度的间隙积累值；,3,单位长度内的间隙超过某定值的个数； 路面不平整的斜率； 路面的纵断面； 振动和加速度（将行车舒适感作为评价指标）。 3.2 3 m直尺与连续式平整度仪测定平整度 3.2.1 3 m直尺测定平整度的方法 3 m直尺是测定路面平整度的最简单的仪器，可用来测定纵向、横向的不平整度，因而得到了广泛的应用。 （1）仪器与设备 1）3 m直尺。硬木或铝合金制成，底面平直，长3 m。 2）楔形塞尺。木制或金属制的三角形塞尺，有手柄。 3）其他。皮尺或钢尺、粉笔等。,4,5,（2）准备工作 1）选择测试路段。 2）在测试路段上选择测试地点。 3）清扫路面测定位置处的污物。 （3）测试步骤 1）在施工过程中检测时，按确定的方向，将3 m直尺摆在测试地点的路面上。 2）目测3 m直线底面与路面之间的间隙情况，确定间隙为最大的位置。 3）用有高度标线的塞尺塞进间隙处，量取最大间隙的高度（mm），准确至0.2 mm。 4）施工结束后检测时，按现行公路工程质量检验评定标准的规定，每一处连续检测10尺，按1）3）的步骤测记10个最大间隙。,6,（4）计算 单杆检测路面平整度的计算，以3 m直尺与路面的最大间隙为测定结果。 3.2.2连续式平整度仪测定平整度方法 连续式平整度仪（如图1.3.1所示）是近年来我国用于测定路面平整度的新型仪器，它的主要优点是可沿路面连续测量。 （1）仪器设备 1）连续式平整度仪。 2）牵引车。小面包车或其他小型汽车。 3）其他。皮尺和测绳。 （2）准备工作 1）选择测试路段。,7,8,2）当为施工过程中质量检测需要时，测试地点根据需要测定；当为路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时，通常以行车道一侧车轮迹带作为连续测定的标准位置。 3）清扫路面测定位置的脏物。 4）检查仪器检测箱各部分是否完好、灵敏，并将各连续线接妥，安装记录设备。 （3）试验步骤 1）将连续式平整度测定仪置于测试路段路面起点上。 2）在牵引车的后部将平整度仪的挂钩挂上后，放下测定轮，启动检测器及记录仪，随即启动汽车，沿道路纵向行驶，横向位置保持稳定，并检查平整度检测仪表上测定数字显示、打印、记录的情况。,9,（4）计算 连续式平整度仪测定后，可按每10 cm间距采集的位移值自动计算100 m计算区间的平整度标准差（单位为mm），还可记录测试长度（单位为m）、曲线振幅大于某一定值（如3，5，8，10 mm等的次数）、曲线振幅的单向（凸起和凹下）累计值以及以3 m机架为基准的中点路面偏差曲线图，计算打印。 每一路面区间的路面平整度以该区间测定结果的标准差表示，按下式计算： 式中:i各计算区间的平整度计算值，mm; di以100 m为一个计算区间，每隔一定距离（自动采集区间为10 cm 人工采集区间为1.5 m）采集的路面凹凸偏差位移值，mm； n计算区间用于计算标准差的测试数据个数。,10,3.2.3平整度评定 表1.3.1规定的检查频率为双车道公路每一检查段内的最低检查频率，多车道公路必须按车道数与双车道之比，相应增加检查数量。 平整度检测报告格式如表1.3.2及表1.3.3所示。 3.3车载式颠簸累积仪测定平整度 车载式颠簸累积仪测定路面平整度的方法，是用车载式颠簸累积仪测量车辆在路面上通行时后轴与车箱之间的单向位移累积值VBI，以此表示路面的平整度，以cm/km计算。 3.3.1仪器与设备 （1）车载式颠簸累积仪 该仪器由机械传感器、数据处理器及微型打印机组成。传感器固定安装在测,11,12,13,试车的底板上，如图1.3.2所示。仪器的主要技术性能指标如下： 1）测试速度可在3050 km/h范围内选定。 2）最小读数1 cm。 3）最大测试幅值30 cm。 4）最大显示值9 999 cm。 5）系统最高反应频率5 kHz。 6）使用环境温度050 。 7）使用环境相对湿度85%。 8）稳定性，连续开机8 h，漂移范围1 cm。 9）使用电源，12 VDC，1 A。 10）测试路段计算长度选择100 m,200 m,300 m,400 m,500 m,600 m,700 m,800 m,900 m,1 000 m等10种，试验时选择其中一种。,14,15,11）数据显示及输出，可显示数据及打印输出测试路面计算长度内的单向位移颠簸累积值。 （2）测试车 测试车指旅行车、越野车或小轿车。 3.3.2准备工作 （1）仪器安装 1）车载式颠簸累积仪的机械传感器应对准测试车的后桥差速器上方， 2）从机械传感器的定量位移轮线槽引出钢丝绳，穿过此孔洞与后桥差速器盒连接，但钢丝绳不能与孔洞边缘磨擦或接触。 3）将后桥差速器盒盖螺丝卸下，加装一个用3 mm铁丝或2 mm厚钢板做成的小挂钩再装回拧紧，以备挂测量钢丝绳之用。,16,4）机械传感器在挂钢丝绳之前，定量位移轮应预先按箭头方向沿其中轴旋转23圈，使内部发条具有一定的紧度，钢丝绳则绕其线槽23圈后引出，穿过车厢底板所打的2.5 cm的孔洞至差速器新装的挂钩上挂住，钢丝绳应张紧，这时仪器即处于测量准备状态。 5）数据处理器及打印机安置于车上任何便于操作的位置或座位上。 （2）仪器检查及准备 1）仪器装载车，轮胎气压应符合所使用测试汽车的规定值。 2）要求挂好的钢丝绳在线槽上应没有重叠，张力良好。 3）连接电源，用12 V直流电源供电，也可使用汽车蓄电池，或加装一插头接于汽车点烟器插座处供电。 4）安妥机械传感器、打印机及数据处理器的连接线插头。 5）打开打印机边上的电源开关，试验开关置于空白处。,17,6）设定测试路段计算区间的长度，标准的计算区间长为100 m，根据要求也可为200 m，500 m或1 000 m。 3.3.3测试步骤 1）汽车停在测量起点前300500 m处，打开数据处理器的电源，打印机打印出“VBI”等字头，在数码管上显示“P”字样，表示仪器已准备好。 2）在键盘上输入年、月、日，然后按“D”键，打印机打出测试日期。 3）在键盘上输入测试路段编码后按“C”键，路段编码即被打印出，如“C010”。 4）在键盘上输入测试起点公里桩号及百米桩号，然后按“A”键，起点桩号即被打印出，如“A018+100 km”。 5）发动汽车向被测路段驶去，逐渐加速，保证在到达测试起点前稳定在选定的测试速度范围内，但必须与标定时的速度相同，然后控制测试速度的误差绝对值不超过3 km/h。,18,6）到达测试起点时，按下开始测量键“B”，仪器即开始自动累积被测路面的单向颠簸值。 7）当到达测试路段终点时，按所选的测试路段计算区间长度相对应的数字键，将测试路段的颠簸累积值换算成以千米计的颠簸累积值打印出来，单位为cm/km。 8）连续测试。 9）测试结果。 10）测试完毕，关闭仪器电源，把挂在差速器外壳的钢丝绳摘开，钢丝绳由车厢底板下拉上来放好，以备下次测试。 3.3.4 VBI值与其他平整度指标间的相互关系 为与其他平整度指标建立相关关系，选择的标定路段应符合下列要求： 1）有56段不同平整度的现有道路，从好到坏不同程度地都应各有一段。,19,2）每段路长宜为250300 m。 3）每一段中的平整度应均匀，段内应无太大差别。 4）标定路段应选纵坡变化较小的平坦、直线路段。 5）选择交通量小或可以疏导的路段，减少标定时车辆的干扰。 标定路段起讫点用油漆作好标记，并每隔一定距离作中间标记，标定宜选择在行车道的正常轮迹上进行。 （1）用连续式平整度仪进行标定的步骤 1）用于标定的仪器应使用按规定校准后能准确测定路面平整度的连续平整度仪。 2）用连续式平整仪沿选择的每个路段全程连续测量平整度35次，取其平均值作为该路段的测试结果（以标准差表示）。 3）用车载式颠簸累积仪沿各个路段进行测量，重复35次后，取其各次颠簸累积值作为该路段的测试结果，与平整度仪的各段测试结果相对应。,20,4）整理相关关系。将连续式平整度仪测出的标准差及车载式颠簸累积仪测出的颠簸累积值VBIV绘制出曲线，并进行回归分析，建立下式的相关关系： 式中：用连续式平整度仪测定的以标准差表示的平整度，mm； VBIV测试速度为V（km/h）时用颠簸累积仪测得的累积 值 VBI,cm/km; a，b回归系数。 （2）将车载式颠簸累积仪测定结果换算在国际平整度指数的标定方法 1）将所选择的标定路段在标记上每隔0.25 m作出补充标记。 2）在每个路段上用经过校准的精密水平仪分别