路面平整度检测方法-铺面工程学

在长达半个多世纪的发展过程中，人们曾经研究过多种路面平整度测定方法和相应的检测设备，这些仪器大体可以分成三类，即反应类平整度仪、断面类平整度仪和主观评估法。

1.反应类平整度仪

路面的不平整引起车辆的振动，通过测量车辆的振动来衡量路面的平整性，即为反应类平整度仪（Response Type Road Roughness Measuring Systems，RTRRMS）。反应类平整度仪的设计思想一般有两种［1］：一种是测量车身和车轴之间的位移量；另一种是用加速度计测量车辆对车轴或车身的反应。

早期的反应类平整度仪是美国的BPR（Bureau of Public Roads）平整度仪。英国TRRL对其进行了改进，研制了颠簸累计仪。常用的反应类平整度仪还有美国PCA平整度仪、Mays平整度仪和澳大利亚的NAASRA平整度仪等。

反应类平整度仪的优点是价格低廉、操作简单，可用于大规模的路面平整度测定。但这类仪器只是路面平整度的间接测试系统，测试的是车辆在路面表面凹凸的激振下的反应，而不是直接测量路面表面的高程变化。另外，测试结果的时间稳定性差，即测试结果因车辆振动特性随时间和速度的变化而变化，同一台设备在不同时期的测试结果可能缺少可比性，不同设备的测试结果也缺少可比性。为了克服这一缺点，需要定期对反应类平整度仪进行标定。

2.断面类平整度仪

断面类平整度仪测量的是车辆行驶轨迹下路表面的高程或高程变化量，通过对高程变化的数学分析，可以得出路面的平整度值。常用的断面类平整度仪包括：水准仪、3 m直尺或梁式断面仪、惯性断面仪、纵断面分析仪和非接触式测量仪等。

1）水准仪

采用水准仪量测沿轮迹的路表面高程，由此得到精确的路表纵断面。这是一种很普通、很简单易行的方法，所测结果稳定，不会因人、因时、因地而易，但却费工、费时，测量速度慢，适用于少量的平整度测量，或用于对标定路段的平整度测量。

2）3 m直尺或梁式断面仪

采用3 m长的铝制梁测量路面平整度是目前常用的方法之一。基于类似的原理，英国TRRL研制了一种半自动的梁式断面仪，该仪器用一根3 m长的铝制梁连续量测轮迹处路表与梁底的高差，由此得到路表纵断面。这种方法比水准仪测量的测定速度快。

3）惯性断面仪(www.xing528.com)

最早的惯性断面仪——GMR断面仪，由美国通用汽车研究所研制。该仪器在测试车上安装一竖向加速度计，可测得车身的竖向跳动位移。通过沿路面表面滚动的跟随轮可测得车身与路面之间的距离变化。将二者叠加，便得到路面表面高程变化。

4）纵断面分析仪

法国桥路中心试验室生产的一种惯性纵断面分析仪（APL）。它由自行车式的轮子、装有压载的框架、车轮支承臂和一个低频惯性摆组成测试拖车。通过测量车轮支承臂相对于水平惯性摆的角位移，得到路面表面纵断面。

5）非接触式测量仪

目前，常用的高效平整度测量仪一般采用非接触式技术，如激光断面仪，其测试原理如图13-1所示。

断面类平整度仪的主要优点是能够直接测得路面的实际纵断面高程，可以据以进行路面平整度特性指标分析。其主要缺点是大多为精密仪器，价格昂贵，操作和维修要求高。

图13-1　非接触式测试原理

3.主观评估法

主观评估法就是根据评估指南和自身经验进行评估。