不同类型公路路面平整度试验检测方法的对比分析与适用性
摘要
关键词
公路路面;平整度;试验检测方法;对比分析;适用性
正文
引言:公路路面平整度作为公路工程质量的重要评价参数,对于保障行车安全、舒适以及降低车辆运营成本具有重要意义。随着公路建设的快速发展和交通流量的日益增长,对路面平整度的要求也越来越高。不同类型的公路,如高速公路、一级公路、二级公路等,由于其设计标准、交通荷载、使用功能等方面存在差异,需要选择合适的路面平整度试验检测方法,以准确、高效地评估路面平整度状况,及时发现路面病害并采取相应的养护维修措施,从而保证公路的服务质量和使用寿命。
1 常见路面平整度试验检测方法
1.1 3m直尺法
3m直尺法是一种较为传统的路面平整度检测方法,其原理是将 3m长的直尺放置在路面上,测量直尺与路面之间的最大间隙,以此来反映路面的平整度状况。该方法通过测量直尺底面与路面之间的垂直距离偏差,以毫米为单位记录间隙值,间隙越大,表明路面平整度越差。在测试路段上,将3m直尺沿着行车方向放置,使其一端位于测点上,然后用楔形塞尺测量直尺底面与路面之间的间隙,读取最大间隙值作为该测点的平整度指标。通常沿路线纵向每 100m 至少选择 10 个测点,且测点应均匀分布在行车道上。
1.2 连续式平整度仪法
连续式平整度仪主要由牵引车、平整度检测装置和数据采集处理系统组成。检测时,牵引车以一定的速度匀速行驶,平整度检测装置通过测量路面与检测轮之间的垂直位移变化,经传感器转换为电信号,再由数据采集处理系统记录并计算出路面平整度指标,通常以国际平整度指数(IRI)表示[1]。将连续式平整度仪安装在牵引车上,调整好检测轮的位置和高度,使检测轮与路面保持良好的接触。在测试路段起点,启动平整度仪和数据采集系统,牵引车以规定的速度(一般为 5km/h - 12km/h)沿行车道中心线匀速行驶,直至测试路段终点。在行驶过程中,平整度仪自动采集路面平整度数据,并实时传输到数据采集处理系统进行存储和分析。
1.3 激光平整度仪法
激光平整度仪利用激光测距原理,通过向路面发射激光束,并接收反射光信号,测量激光束在路面上的反射点与仪器之间的距离变化,从而计算出路面的平整度指标。该仪器通常采用多个激光传感器,同时测量路面不同位置的高度信息,经过数据处理后得到路面的纵向和横向平整度数据,以 IRI 或其他平整度指标表示。
1.4 车载式颠簸累积仪法
车载式颠簸累积仪通过测量车辆在行驶过程中因路面不平整而引起的车身颠簸振动情况,来间接评价路面的平整度。仪器安装在车辆的底盘上,当车辆行驶在路面上时,路面的不平整会使车辆产生垂直加速度变化,颠簸累积仪通过传感器检测该加速度信号,并将其转换为颠簸累积值(VBI),VBI 值越大,说明路面平整度越差。
2 不同类型公路路面平整度试验检测方法的对比分析
2.1 精度对比
公路路面平整度试验检测对保障行车安全、提高道路使用寿命至关重要。从检测精度来看,激光平整度仪法和连续式平整度仪法的精度相对较高,能够精确测量路面的平整度指标,如 IRI 值,且重复性好,测量结果能够准确反映路面的实际平整度状况。3m直尺法的精度相对较低,主要用于测量路面的局部间隙,对于整体平整度的评估不够精确。车载式颠簸累积仪法由于受多种因素影响,其精度相对较差,只能提供一个相对的颠簸程度指标,无法像激光平整度仪和连续式平整度仪那样精确测量平整度的量化数值。
2.2 效率对比
不同方法如车载式、激光式等各有优缺点,对比分析有助于选择最适合的检测方法,确保路面质量。在检测效率方面,激光平整度仪法和车载式颠簸累积仪法具有明显优势,检测速度快,能够在较短的时间内完成大面积的路面平整度检测任务,适用于长距离的公路平整度普查和快速检测。连续式平整度仪法的检测效率相对较低,但其能够连续测量路面平整度,对于一些对平整度要求较高的路段或局部区域的详细检测较为适用[2]。3m直尺法的检测效率最低,需要人工逐点测量,耗费大量的人力和时间,一般只适用于小范围的抽检或低等级公路的初步检测。
2.3 设备成本对比
设备成本方面,3m直尺法的设备最为简单、廉价,只需一把 3m直尺和楔形塞尺即可开展检测工作,成本几乎可以忽略不计。连续式平整度仪法的设备相对复杂,成本较高,包括牵引车、平整度检测装置、数据采集处理系统等,购置和维护费用都较高。激光平整度仪法的设备价格昂贵,其高精度的激光传感器和先进的数据处理系统使得设备成本居高不下。车载式颠簸累积仪法的设备成本相对较低,但相比 3m直尺法还是要高一些,主要包括颠簸累积仪本体和数据采集设备等。
3 不同类型公路路面平整度试验检测方法的适用性
3.1 高速公路和一级公路
根据具体需求选择适用方法,可提高检测效率和准确性。对于高速公路和一级公路,由于其交通流量大、行车速度快、对路面平整度要求高,通常优先选择激光平整度仪法进行路面平整度检测。激光平整度仪能够快速、准确地测量路面的平整度指标,满足高速公路大规模、高效率的检测需求,且其高精度的测量结果有助于及时发现路面的细微缺陷,为预防性养护提供可靠依据。在进行定期的养护质量评定或路面病害专项调查时,也可以结合连续式平整度仪法对重点路段进行详细检测,以获取更全面、精确的平整度数据。车载式颠簸累积仪法可用于日常的快速巡查,初步判断路面的平整度状况,及时发现平整度较差的路段,以便进一步采用激光平整度仪或连续式平整度仪进行精确检测和分析。
3.2 二级及以下等级公路
目前,多种试验检测方法并行,各有优劣,其适用性也因公路类型、建设阶段等因素而不同。因此,展开不同类型公路路面平整度试验检测方法的对比分析,探究其适用性,具有极为重要的现实意义。二级及以下等级公路的交通流量相对较小,行车速度较低,对路面平整度的要求相对宽松一些。在这些公路的建设和养护过程中,连续式平整度仪法和 3m直尺法应用较为广泛。连续式平整度仪法可用于新改建公路的竣工验收以及日常养护中的定期检测,能够较好地反映路面的整体平整度状况,且其检测结果以 IRI 表示,便于与相关标准进行对比[3]。3m直尺法由于操作简单、成本低,适用于基层、底基层的施工质量控制以及低等级公路的日常巡查和局部抽检,可快速发现路面的明显不平整部位,及时进行修复处理。车载式颠簸累积仪法也可在低等级公路的养护巡查中发挥作用,快速筛查出平整度较差的路段,提高养护工作的针对性和效率。
4 结语
综上所述,不同类型的公路路面平整度试验检测方法各有其优缺点和适用性。在实际公路工程建设和养护管理中,应根据公路的等级、使用功能、检测目的、设备条件以及成本效益等因素,综合选择合适的路面平整度检测方法。通过合理选择和运用这些检测方法,能够准确、高效地评估公路路面平整度状况,为公路的建设质量控制、养护决策制定以及交通安全保障提供有力的技术支持,确保公路的良好运营状态和服务质量,延长公路的使用寿命,促进公路交通事业的可持续发展。
参考文献:
[1]李桂梅.公路路面平整度检测方法比较分析[J].产品可靠性报告,2024,(01):108-109.
[2]罗春海.激光平整度检测仪在公路工程平整度试验检测中的应用[J].交通世界,2021(26):66-67.
[3]袁占军.公路工程沥青路面平整度施工技术要点分析[J].交通世界,2021(19):36-37.
...