路面的检测与评价技术

浅谈路面的检测与评价技术
[摘要]：路面检测与评价技术是道路施工和养护维修过程中的关键性、基础性技术，本文根据目前沥青路面检测与评价技术的应用情况以及最新发展成果，对比分析了各类路面检测技术的优缺点，为客观、准确、高效得评价路面材料的路用性能提供依据。

[关键词]：沥青路面检测与评价路用性能
中图分类号：u415.52+8 文献标识码：u 文章编号：1009-914x（2012）29- 0119 -01
路面检测与评价技术是道路施工和养护维修过程中的关键性、基础性技术，对高速公路路面产生的病害原因、破坏的机理、养护维修的措施必须以路面检测数据为基础来进行定量分析，沥青路面的检测包括：路面弯沉检测、路面平整度检测、路面抗滑性能检测和路面损坏状况检测。

1 路面检测与评价的内容
根据《公路技术状况评定标准》（jtg h20—2007），沥青路面使用性能评价包含路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度等5项技术内容，以达到对高速公路路况有较详细的了解。

路面使用性能从不同角度反映了路面状况对行车要求的满足或适应程度，一般可以划分为结构性能和功能性能两方面。

前者主要是指路面损坏状况和结构承载能力，后者主要表现为对行驶舒适、行车安全、运行经济的影响程度。

下图为路用性能的评价指标。

图1 路面使用性能评价结构图
2 路面弯沉检测技术
路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。

路面弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。

弯沉检测技术分为静态弯沉量测、稳态弯沉量测和脉冲动力弯沉量测。

静态弯沉量测主要有贝克曼梁式弯沉仪、自动弯沉仪等。

其中最常用的是贝克曼梁式弯沉仪，但它存在难以得到一个固定不动的基准点，只能测得单点最大弯沉值，不能模拟汽车荷载实际情况，手工操作，人为因素影响大，存在测速慢、精度低等缺陷。

稳态弯沉量测主要有动力弯沉仪、道路分级仪（roadrater）等，它们存在自重静力预载，对应力敏感的材料有一定影响。

脉冲动力弯沉量测设备的典型代表是落锤式弯沉仪fwd（fallingweight deflectometer）。

fwd 是目前应用较为广泛的弯沉检测设备，代表了弯沉检测的发展方向，其主要优点是：加载系统能较好地模拟行车荷载作用，且可进行多级加载；仪器本身质量轻，路面受到的预加荷载的影响比稳态动弯沉仪小得多；采用计算机自动采集数据，速度快、精度高，特别适合于大规模检测。

3 路面平整度检测技术
路面平整度可定义为路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化。

是路面使用性能的一项重要指标，是路面施工和养护的一个非常重要的环节。

路面平整度测试技术一般可划分为断面类和反应类两种。

断面类平整度检测方法有水准测量、merlin梁、三米直尺、连续式平整度仪、美国断面仪、法国纵断面分析仪等。

水准测量和merlin梁能够得到精确的纵断面数据，但测试速度慢，只适用于小范围检测或设备标定；三米直尺和连续式平整度仪在施工质量监测中应用较多，但存在效率低、精度差、难以反映路面长波状况等问题；当车速过高或路面较不平整时，美国断面仪和法国纵断面分析仪测试轮会跳离路面，从而影响测试精度。

为了克服惯性断面仪的上述缺点，近年来提出了一些非接触式断面仪的改进方案：采用激光、超声波或红外线等传感器，基于光时差原理测量车身同路表之间距离。

这也是目前最为先进的平整度检测设备，自动化程度高，数据精确，并且在配备足够数量的传感器后，还可以同时采集路面车辙和道路几何参数等信息。

反应类平整度检测设备中最具代表性的是英国的颠簸累积仪，还包括美国的brp平整度仪、pca仪、mays仪、澳大利亚的naasra 和rrdas平整度仪等，交通部公路科学研究所也开发了国产
zcd-95/2000型车载式颠簸累积仪。

反应类平整度检测系统操作简便、测速快，可用于大规模路面检测，然而由于其测定结果同车辆自身性能和速度有关，因此存在时间一空间稳定性差等缺点，需要通过标定试验建立反应类测试结果同已知参照数据之间的关系。

4 路面抗滑性能检测
路面抗滑性能是路面使用性能的重要组成部分，直接影响到道
路行车安全。

路面抗滑性能通常用摩擦系数和构造深度两个指标来表征。

抗滑性能的常用测试方法有：摆式仪法、构造深度测试法（手工铺沙法、电动铺沙法、激光构造深度仪法）和横向力系数测试仪。

摆式仪法和手工铺沙法操作简便，但受人为因素影响大，故而其检测精度较低、代表性差、费时费力；激光构造深度仪法测试速度，适用于测定沥青路面干燥表面的构造深度，用以评定路面抗滑及排水能力，但不适合用于较多坑槽、裂缝较多的路段；横向力系数测试仪是在我国应用最为广泛的自动摩擦系数仪，此方法用于以标准的摩擦系数测试车测定沥青或水泥混凝土路面的横向力系数，测速较高（可达50km/h），不妨碍交通，特别适宜于在高速公路、一级公路上进行测试。

5 路面损坏状况检测
路面在使用过程中常发生各种损害，影响路面的结构使用性能和结构承载力，因此对沥青路面损坏状况进行检测，对于沥青路面养护具有重要意义。

目前，较先进的测量方法有摄像测量法和探地雷达法。

摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度，将路面上所指定的各种病害录入摄像带，然后在现场或室内快速处理成数据的一种检测技术。

该方法先进、成本低，将成为今后一段时间内路面损坏检测的主要手段。

装有探地雷达的汽车在路上以一定的速度行驶时，探地雷达发
射电磁脉冲，在较短时间内穿透路面，脉冲反射波被无线接收机接收，数据采集系统记录反射波返回时间以及路面结构中的不连续电介质常数，电介质常数突变就是两结构层的界面，根据测得的路面结构电介质常数的变化及波速，则可计算路面各结构层的厚度、含水量、损坏位置等。

探地雷达检测沥青路面厚度以及路面脱空、裂缝、陷落、空涧等病害，其检测速度可达每小时80km以上，最大探测深度大于60cm，目前在公路无损检测方面，该技术已取得了较好的检测效果。

6 结语
沥青路面检测技术正在由静态检测向动态检测、手工操作方式向自动化方式、有损检测向无损检测、单项检测向集成检测的方向发展。

其检测的速度也越来越快，效率越来越高，结果越来越精确。

参考文献：
[1] 李强，潘玉利. 路面快速检测技术与设备研究进展及分析
[a]. 公路交通科技， 2005.
[2] 谢昌荣，孙朝云，张郭晶. 路面检测系统摄像机实时控制的研究[j]. 中外公路， 2007.
[3] 倪一超，颜习. 沥青混凝土路面检测技术[j]. 中国新技术新产品， 2010（8）：55.
[4] 关博文，晏宇，刘开平. 浅谈路面检测技术[b]. 北方交通，2008.
[5] 陈生元. 浅析沥青混凝土路面检测技术[j]. 青海科技，研
究与探讨， 2010.
[6] 乔烈艳. 无损检测技术在道路施工中的应用与发展[j].建材世界， 2010.。