半岛·体育中国官方网 公路路面检测探讨

公路基础设施建设是我国国民经济发展的基础,是提高公路运输能力的关键环节。随着时代的不断进步和交通运输的快速发展,我国的公路质量和公路网的建设与完善都有了更高的要求。因此路面检测是公路养护和正常运行的重要保障。深入研究公路路面检测问题具有重要的意义。

1.路面平整度检测

1.激光路面不平整度测量仪法

激光路面平整度仪是利用激光光时差原理测量路面平整度的仪器,除具有激光传感、陀螺仪测量、加速度计算等功能外,还具有先进的数据采集和处理功能。激光传感器固定在汽车底盘上,当汽车在道路上匀速行驶时,通过测试反射回阅读器的激光束的角度来检测路面,获得距离信号,再与测试车上的加速度计信号进行比较,消除测试车自身的颠簸,从而输出反映路面平整度的截面信号。信号处理系统将激光传感器发出的模拟信号转换成数字信号并记录下来。在汽车行驶过程中,可以按一定的间隔采集数据,通过数据分析系统可以显示、打印国际平整度指数等平整度测试结果。

激光路面平整度仪是一种与路面非接触的测量仪器,操作简单方便,测量速度快,精度高,无需对试验数据进行换算,一次试验即可获得平整度、纵坡、横坡、车辙、结构深度等多种试验数据,大大提高了测量效率,特别适用于大规模公路检测,因此该仪器在公路检测领域有着广阔的应用前景。

2. 连续平整度仪法

使用连续平整度仪测量时,操作者或车辆驾驶仪器前行,测量小轮上下摆动引起的位移传感器测杆在小孔槽内上下滑动输出的正负电位及其大小,从而判断路面的平整度。连续平整度仪独特的灵敏度,可实现路面的全方位检测。但其机械配置较大、笨重,检测效率低,速度慢,该仪器主要适用于比较平坦的路况,对于坡度较大的路面检测数据不准确,在坑洼较多或破损严重的路段,测量误差较大,不宜采用此种方式。

3. 车载颠簸累积仪法

使用车载颠簸累积仪测量时,测试车辆以一定的速度在道路上行驶,由于路面不平整,车辆受到激励,这样就可以通过机械传感器测得后轴与车体之间的单向位移累积值VBI,单位为cm/km,VBI越大,表示路面平整度越差。

车载颠簸累积仪测量路面平整度速度快、操作简便、成本低,试验结果可以评价车辆使用时的舒适度和路面的施工质量,但试验结果不太准确半岛·综合体育官网入口半岛·体育网站平台登陆,影响试验结果的因素很多,例如车辆的行驶速度、轮胎状况、车内载荷的变化、车辆减震器的性能等。另外颠簸累积仪主要检测车身对路面的动态响应,而不是路面的纵断面,因此不能直接得到IRI值,需要进行换算。

2.路面防滑性能测试

1.制动及不完全制动摩擦系数测试仪法

制动式和不完全制动式摩擦系数试验机均为自动化道路抗滑性能测试设备。制动式摩擦系数试验机在行驶过程中,按规定的时间间隔自动对测试车轮进行制动。制动时,测试车轮在路面上滑动,根据传感器记录的力即可计算出制动力系数。不完全制动式摩擦系数试验机的测试车轮与驱动轮采用同轴不等径的齿轮、链条连接,使测试车轮滚动线速度小于驱动轮。正常测试时,测试车轮呈现滚动滑动运动状态,根据力传感器记录的数据即可计算出路面摩擦系数。

制动和不完全制动摩擦系数试验机目前已成为世界主流,采用动态连续测试,但制造难度较大,同时由于测试时必须将测试轮完全或不完全制动,导致测试成本较高。

2.施工深度测试方法

路面结构深度是指一定区域不平整路面中开放孔隙的平均深度,主要用于评价路面的宏观不平整度、排水性能和抗滑性能。采用人工撒砂法测定结构深度时,在待测路面测点上撒上已知体积的砂子,测量撒砂所覆盖的面积,取砂子体积与平均覆盖面积的比值即为结构深度。该方法虽然简便易行,但人为误差过大,缺乏实际操作标准,这种情况已不能满足我国公路部门的检测需求。

3 横向力系数试验车法

侧向力系数试验车法由加载车、数据采集处理系统、试验机构、供水系统及辅助部分组成。当试验车以一定的速度向前行驶时,供水系统在测量机构前端洒上适当宽度的湿水带,在路面上形成一定厚度的水膜。当带有一定配重的试验车轮接触地面时,试验机构将受到轴向侧向力。经拉力传感器检测后的输出力信号BOB半岛·体育在线登录,包括行驶距离信号,经计算机采集系统处理后,作为试验结果数据文件存储在计算机上,形成试验结果。这种检测方法简单、测量速度快,不影响道路通行,特别适用于公路路面抗滑性能的检测。

4. 摆锤法

摆锤仪是摆锤摩擦系数测定仪的简称,由原英国道路与交通研究所发明,由底座、立柱、释放开关、摆头、摆锤、读数系统等组成,在一定条件下,以摆锤贴着路面滑动的数值作为路面的防滑值。

摆锤式仪器需人工选点测量防滑性能,随机性较大,因此检测精度较低,费时费力,代表性较差,另外摆锤值仅代表低速行驶状态下路面的摩擦系数。

3.路面承载力试验

1.激光偏斜仪法

激光挠度测量仪主要包括激光器、光电转换探头、放大器、电桥和显示表等。进行测试时,先将测量仪固定在汽车后轮之间的缝隙中。当汽车逐渐驶离测量点时,路面会产生回弹,使硅光电池探头上升,这样激光器发射出的激光束打到硅光电池上,产生光电流,再根据光电流的大小计算出路面回弹变形值。这种测量方法简单,所需测量设备少,测量精度高,具有无损检测的特点,可用于刚性道路挠度检测,目前应用较为广泛。

2. 落锤弯沉法

落锤式弯沉仪由加载系统、位移传感器、微机控制系统和载车组成。其工作原理是在计算机控制下,通过液压传动装置将一定质量的重锤举到一定高度后自由落下,冲击力作用于承重板并传递给路面,从而对路面施加脉冲载荷,使路面产生瞬时变形。分布在距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形,记录系统将信号传送给计算机,可测得动载荷作用下产生的动态挠度和挠度盆。载荷的大小可通过改变锤子的重量和举升高度来调整。其作用时间和振幅值与行驶中的汽车车轮载荷十分接近。

3.自动挠度测量仪法

其基本工作原理是模仿贝克曼梁的工作方式,用位移传感器代替百分表进行测量。测量仪器主要固定在测量车辆上,测量车辆按规定的速度匀速行驶,测量仪器的弯曲测量梁放在车辆底盘的前端,使其支撑在地面上不动,当后轴双轮间隙通过测头时,位移传感器等装置将记录下弯曲。此时测量梁以拖拉机两倍的速度拖动到下一个测量点,连续重复测量;可通过计算机输出路段弯曲检测的统计结果。其工作特点是在道路上行驶时,其过程位移全程被传感器记录下来,实现对路面质量的动态监测。可对柔性路面进行高密度点强度测量,适用于路面施工质量控制、验收及路面养护管理。

4. 路面检查注意事项

在道路路面检测过程中,还应关注道路路面沉降、裂缝、车辙印等相关问题。在检测过程中,要有保护道路路面的意识,防止道路路面检测过程中出现进一步损坏的问题。无损检测和抽样检测可以减少检测过程中人为因素造成的损坏。道路路面检测是维持其正常运行的重要措施,在检测过程中,应尽可能减少对交通的影响。同时,检测分析结果可以为道路路面养护加固过程中方案的选择和合理设计提供依据。如果道路路面出现沉降、裂缝、弯曲等问题,应全面研究其原因,评估其损坏程度,采取必要的工程措施进行修复加固,确保公路的畅通运营。

综上所述,公路路面检测技术是保证公路建设质量、提高公路养护基础信息采集能力的基础。提高公路路面检测技术,不仅可以为公路设计、施工提供更加可靠的分析数据,还可以使路面养护措施更加科学合理,为公路现代化奠定坚实的基础,为公路设计、施工和路面养护提供可靠的依据和技术保障,从而促进我国国民经济健康快速发展。

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