路面平整度测试技术2019

路面平平整度度测试试技术术方宏远远郑州州大大学学重大基基础设设施检检测修修复技技术国国家地方联联合工工程实实验室室一、平平整度度的概概念及及工程程意义义二、平平整度度测试试设备备三、规规范要要求测测试频频率与与测试试方法法四、平平整度度指标标之间间的换换算五、Dynatest5051激光平平整度度测试试系统统（RSP）一、平平整度度的概概念及及工程程意义义是指以以规定定的标标准量量规，，间断断或连连续地地量测测路表表面的的凹凸凸情况况，即即不平平整度度的指指标，，是路路面的的一种种表面面特征征是路面面使用用性能能最重重要的的指标标之一一是影响响路面面行使使质量量的主主要因因素（（舒适适性））平整度度影响路路面平平整度度的因因素交通荷荷载水平力力（刹刹车制制动力力、摩摩擦力力）：：拥包包、车车辙竖竖向向力：：不均均匀沉沉陷环境因因素温度、、湿度度：引引起路路面结结构物物理力力学性性质发发生变变化（（胀缩缩、强强度变变化））路面结结构结构层层层间间结合合、结结构层层承载载力、、材料料的高高温、、低温温及水水稳定定性等等施工质质量养护水水平平整度度对路路面使使用的的影响响1、对对行行车舒舒适性性和安安全性性的影影响主观评评分（（50年代代，AASHTO，，PSR））服务性性能指指数（（AASHTO，，1960，，PSI））服务性性能指指数（（日本本，1978，，PSI）舒适性性指数数（加加拿大大，70年年代末末，RCI）中国道道路质质量指指数模模型（（交通通部，，1996，RQI）PCACAASHTO：：SV——纵向平平整度度离散散度；；C—裂缝度度（m2/1000m2）P—修补度度（m2/1000m2）；RD——车辙深深度（（cm））日本：：σ—纵向平平整度度标准准差（（mm））；C—裂缝率率（%）D—车辙深深度（（cm））NOTE：1、PSI主要受受平整整度的的影响响2、日日本处处置方方法PSI处理方法3.0~2.1表处2.0~1.1罩面1.0~0.0重建2、对对车速速的影影响车速与与平整整度的的关系系（Watanatada，，1987，巴西））S=a1+a2RS+a3F+a4CURVE+a5ALT+a6BI+a7PWR+a8WIDTH其中：：RS——事故速速度；；F—雨中速速度；；CURVE—曲率；；ALT——海拔；；BI——平整度度值；；PWR—汽车功功率；；WIDTH—路面宽宽度；；a1~a8—回归系系数。。平均车车速与与平整整度的的关系系其中：：ARV—平均车车速；；IRI—国际平平整度度指数数；v—车速；；RI——行驶指指数；；a0~a2—回归系系数3、对对经济济性的的影响响平整度度值车速油耗轮耗时间巴西、、加勒勒比海海：15%印度：：10%~33%中国：：15%4、对对道路路养护护的影影响结构性性能功能性性能养护费费用运营费费用综合平整度度检测测的重重要性性平整度度的检检测和和评定定是公公路施施工与与养护护的一一个非非常重重要的的环节节弯沉（（土方方路基基、沥沥青面面层））抗压强强度（（底基基层、、基层层）抗拉强强度（（水泥泥混凝凝土面面层））压实度（路路基、底基基层、基层层、沥青面面层）厚度（底基基层、基层层、面层））沥青含量（（沥青面层层）平整度（路路基、底基基层、基层层、面层））横披（路基基、底基层层、基层、、面层）纵断高程（（路基、底底基层、基基层、面层层）摩擦系数（（沥青面层层）构造深度（（沥青面层层、水泥混混凝土面层层）路表病害（（高速公路路养护）公路工程质质量检查项项目二、平整度度测试设备备断面类测定路面表表面凹凸情情况反应类测定路面表表面凹凸引引起的车辆辆振动的颠颠簸情况反应类指标标即为舒适适性能指标标种类仪器产地方式反映类车载式颠簸累积仪英国动态拖车式颠簸累积仪英国动态PRDAS平整度仪澳大利亚动态断面类精密水准仪静态三米直尺静态连续式平整度仪动态激光断面仪美国、丹麦、法国、英国、澳大利亚动态1、类型2、原理☆反映类类组成：颠簸累积传传感器、DMI、数据采集系系统VBI：车辆后轴与与车厢之间间的单向位位移累积值值

（单位位：cm/km）VBI越大，路面面平整性越越差特点：反应类设备备记录了机机械系统以以恒定速度度在路面上上行驶时的的动态响应应，而获得得平整度的的相对测试试结果。该该结果与机机械系统的的振动特性性、车辆行行驶速度、、环境气候候等因素有有关。缺点：a.时间稳定性性差，由于于车辆振动动特性会随随时间和其其它因素而而变化，同同一台设备备在不同时时期测定结结果不一致致。必须经经常标定以以确保获得得合理的测测定结果；；b.转换性差，，不同部门门的测定结结果很少能能为其它部部门所复制制，因而不不同部门的的测定结果果难以进行行比较；c.不能给出路路面的真实实断面和绝绝对变形，，因而无法法利用测定定结果考察察和分析影影响路况的的路表特性性。反映类平整整度测试设设备美国公路局局BPR平整度仪英国TRRL研制的颠簸簸累积仪（（VBI）美国PCA平整度仪美国Mays平整度仪澳大利亚NAASER平整度仪美国BPR平整度仪（单轮拖车车，测试速速度32km/h，，通过机械式式积分器记记录带片弹弹簧车轮的的竖向位移移量）☆断面面类原理：沿轮迹量测测路表面高高程——路路表纵断面面——通过过数学分析析采用一综综合性统计计量表征平平整度断面类平整整度测试设设备水准测测量梁式断断面仪仪（TRRL））激光断断面仪仪（丹麦））纵断面面分析仪（（法法国路桥中中心试验室室LCPC研制的惯性性断面仪APL）水准测量手推式断面面仪激光断面仪仪美国ASTM标准（E950——94）加速度计：：±2g激光传感器器：

采样间距分辨率偏差精度（SD）一级≤25mm≤0.1mm1.25mm0.38mm二级25mm～150mm0.1mm～0.2mm2.5mm0.76mm三级150mm～300mm0.2mm～0.5mm6.25mm2.50mm四级>300mm>0.5mm

基层和底基基层3m直尺：每200m测2处*10尺面层3m直尺：每200m测2处*10尺平整度仪：：全线每车车道连续检检测，每100m计算σ、IRI三、规范要要求测试频频率与测试试方法测试方法比比较方法特点技术指标适用范围3m直尺法设备简单,结果直观,间断测试,效率低,反应凸凹程度最大间隙h(mm)压实成型的路基、路面各层表面连续式平整度仪法设备较复杂,连续测试,工作效率高,反应凸凹程度标准差σ(mm)路表面,不宜用于有较多坑槽,破损严重的路面颠簸累积仪法设备复杂,工作效率高,连续测试,反应舒适性单向位移累计值VBI(cm/km)路表面,不宜用于有较多坑槽,破损严重的路面1、3m直尺法仪具和材料料:3m直尺有高度标线线的塞尺测定方法分分类:单尺测定最最大间隙等距离(1.5m)连续测定3.车载载式颠簸累累积仪原理:测试车以一一定的速度度在路面上上行驶，由由于路面上上的凸凹不不平引起汽汽车的激振振，通过机机械传感器器可测量后后轴同车厢厢之间的单单向位移累累积值VBI，以cm/km计。VBI越大，说明明路面平整整性越差仪具:车载式颠簸簸累积仪、、测试车车载式颠簸簸累积仪仪器使用注注意事项1.安装应应准确、牢牢固，便于于操作；2.测试速速度以32km/h为宜，一般般不宜超过过40km/h；；3.测试结果与与测试车机机械系统的的振动特性性和车辆行行驶速度有有关。减振振好，VBI小，车车速高高，VBI大；4.可可将VBI与连续续式平平整度度仪测测出的的σ做比对对，建建立相相关关关系；；5.VBI可换算算为IRI。四、平平整度度指标标间的的换算算不同测测试设设备得得到不不同的的测试试指标标建立不不同指指标间间的相相关关关系采用国国际平平整度度指数数(IRI)作为评评价标标准采用1/4车轮轮模型型以规规定速速度行行驶在在路面面断面面上，，分析析行驶驶距离离内动动态反反应悬悬挂系系的累累积竖竖向位位移量量Rsi为调整整坡国际平平整度度指数数（InternationalRoughnessIndex,简称IRI）IRI的定义义1．IRI由纵断断面计计算得得到，，抽样样间隔隔应少少于300mm。。采样的的分辩辩率一一般采采取0.5mm。。2．假定抽抽样高高程点点之间间断面面斜率率为常常数。。3．断断面用用移动动平均均法进进行平平滑，，平均均长度度为250mm。。4．采用1/4车轮轮对断断面进进行过过滤。。1/4车车轮参参考金金色汽车车模型型参数数设置置，车车速控控制为为80km/h。。5.车身悬悬挂体体系累累计位位移值值除以以道路路纵断断面的的长长度得到IRI，单位与与斜率率单位位一致致，为为in/mi或m/km。。影响IRI的断面面因素素※断面位位置与与断面面宽度度；（（？））※断面长长度；；※裂缝；；※坑槽、、拥包包；※错台IRI变化范范围五、Dynatest5051激光平平整度度测试试系统统（RSP）Dynatest5051激光平平整度度测试试系统统主要用用途主要特特点主要构构成主要技技术指指标主要用用途路面纵纵断面面、IRI路面横横断面面、车车辙纹理路面几几何数数据横坡、、纵坡坡、曲曲率半半径ConvexConcaveLWPRutLWPRutFullRutRWPRutRWPRutFullRut车辙（（Rutting）横坡度度（Crossfall）BankAngle(fromanIMS)VCrossfallAngleX(Percent~1.7xDegrees)Lin.RegressionLineLevelLevelCrossfallAngleX=BankAngle––V纵坡（（Grade)GradeAngle(Percent~1.7xDegrees)IMS曲线半半径（（RadiusofCurve）纹理(Macrotexture(MPD))主要特特点应用国国际上上最先先进的的Selcom激光传传感器器独特的的集成成化信信息处处理技技术（（信信息处处理系系统只只有一一块集集成板板）软件功功能齐齐全、、实时时处理理与显显示主要构构成测试梁梁激光传传感器器加速度度计惯性参参考系系（陀陀螺仪仪）主连接接模块块电源模模块扩展梁梁和斜斜装激激光传传感器器测距仪仪断面系系统信信息集集成处处理板板（PSB）笔记本本电脑脑及软软件测试梁梁激光传传感器器斜角式式激光光传感感器加速度度计三轴陀陀螺仪仪主连接接模块块电源模模块测距仪仪集成化化信息息处理理板操作系系统现场数数据采采集软软件实时显显示和和存储储IRI、纹理指指数、、纵向向断面面、横