刘道坤
中国市政工程中南设计研究总院有限公司
摘要：鉴于沥青路面使用性能检测与评价在公路日常养护管理和改扩建工程中的重要作用。在概述沥青路面使用性能检测与评价技术发展历程基础上，总结了现有路面使用性能检测技术，分析了路面使用性能评价方法中存在的缺点和局限性，浅析了研究的热点问题及发展方向，以期为其进一步的研究提供参考。
关键词：沥青路面、检测与评价、评价指标
1概述
路面检测方法的发展经历了人工测量、半自动化检测、自动化检测三个发展阶段。随着现代计算机、通信、电子的发展和结合，现代检测技术更加先进和智能化，新的技术如：激光技术、线扫描技术、探地雷达、立体成像技术等也都不断应用到路面检测中，产生了自动化检测设备[1]，国外具有代表性的有法国GERPHO系统、日本Komatsu系统、加拿大ARAN系统、澳大利亚Hawkeye2000系统、瑞典PAVUE系统等[2]。国内主要有JG-1型激光三维路面状况智能检测系统、武大卓越ZOYOM-RTM智能检测系统、CiCS路况快速检测系统、CT-501A型高速激光道路检测车等。
路面使用性能评价始于20世纪60年代初期美国的AASHTO试验路，建立了PSI（Present Serviceability Index）路面评价模型。之后各国分别提出了不同的评价方法，1978年日本道路协会建立了新的PSI模型；1981年饭岛研究开发了养护管理指数MCI（Maintenance Control Index）；桥本（1986年）提出了行驶舒适性指数RCI(Riding Comfort Index)；英国则采用基于SCANNER Surveys的道路状况指数RCI(Road Condition Indicator)多参数评定模型。我国从最初的PCI路面评价模型逐渐发展到如今形成了现阶段的PQI评价模型[3]，该模型包含了路面损坏、路面平整度、路面车辙、抗滑性能和路面结构强度五项技术内容。并通过权重累加得到路面性能综合评价指标PQI。
2沥青路面单项使用性能检测与评价技术分析
2.1 路面破损状况检测与评价
传统的路面破损调查主要是采用人工调查的方法。随着现代科学技术的发展，逐渐出现了半自动化及自动化的检测设备。摄影测量技术能全面采集路面破损信息，并且能与车辆相结合，使得采集效率得到大大提高。多功能道路检测车正是在这种情况下得到了长足的发展。
我国的路面破损状况评价是采用综合指标PCI（Pavement Condition Index）来评定的，它是通过对各种损坏类型面积的权重累加计算破损率得到。通过在实际中的运用发现PCI评价指标和模型并不能很好的反映实际路面破损情况和使用性能，会出现PCI的值与实际路况不相符、缺乏针对性和预见性等问题。其次我国的路面破损中包括车辙，而又将车辙作为单独的一项来评价，显然存在着重复。由于检测技术的进步，已能全面获取路面的三维图像，其三维的评价指标尚有待研究。
2.2 路面平整度检测与评价
路面平整度调查方法主要有三类。一是断面类：3m直尺法、梁式断面仪、惯性断面仪、纵断面分析仪、连续式平整度仪等；二是反映类：颠簸累积仪（BI）和NAASRA平整度仪等；三是主观评估法。
由于平整度测定方法和仪器较多，导致其评价指标各异，目前国内外常用的评价指标有：直尺测定最大间隙、平整度标准差、国际平整度指数IRI、纵断面指数PI、功率谱密度PSD、平均评分等级MPR、行驶质量数RN、竖向加速度均方根RMSVA等[4]。为了使不同测定方法得出的评价指标能够相互比较，并且在时间和空间上具有稳定性，通常采用国际平整度指数（IRI）。
由于平整度反映的是沿行车带方向的路面高程变化，并不能反映出横向的路况，会出现平整度评价结果与实际情况不符的情况。其次现有测量方法中车辆震动对测量结果的影响不可避免，在数据处理上没法排除因其他路面病害如裂缝对平整度测量结果的影响。
断面类平整度测定方法考虑的只是路面本身的状况，反应类测定方法对于路和车之间的关系考虑的较多，路面平整度是人对行驶舒适性的客观评价，所以平整度的评价应该是人—车—路三方面信息的综合反映。
2.3 路面抗滑性能检测与评价
目前路面抗滑性能检测方法主要有手工铺砂法、激光构造仪、摆式摩擦仪、横向力测定系统，分别测定构造深度、摩擦摆值BPN、横向力系数SFC不同指标。
路面摩擦系数是表征路面抗滑性能的安全指标。我国路面抗滑性能的检测指标主要有两个：摩擦摆值（BPN）和横向力系数（SFC）。对于高速公路而言，应该采用横向力系数作为评价路面抗滑性能的主要指标。这些评价指标都是宏观测量的结果。由于抗滑性能测试设备和方法的多样性，不同设备测试结果之间转换性较差，没有统一的标准，导致对同一路段很难得到相同的评价结果。
2.4 路面车辙检测与评价
车辙的检测方法主要有三类。一是人工方法：水准仪、横断面尺；二是半自动方法：横断面仪；三是自动化方法：车辙检测车、路面综合检测车。
目前国内外普遍采用单一的车辙深度作为车辙主要评价指标，在一定程度上能评价路面车辙的严重程度，车辙宽度也可以作为另外一项评价指标与车辙深度一起形成二维评价体系。作为三维的评价指标，凹凸变形体积量和变形累积面积能全面精确的反应路面车辙状况，但是仍处于研究阶段并未用于实践。
车辙评价指标虽然由一维的车辙深度逐渐向二维和三维的方向发展，但对它的检测和计算则非常困难，需要借助于更加先进的检测设备。由于缺乏实践经验和历史数据，尚无法确定其具体的评价标准，当车辙和路面破损结合在一起时会使路面状况更加复杂，有待进一步研究。
2.5 路面结构强度检测与评价
路面结构强度测定主要有静态测定方法：贝克曼梁弯沉仪、自动弯沉仪；动态测定方法：稳态弯沉仪、脉冲弯沉仪。测定指标主要为弯沉。
目前，世界各国普遍采用弯沉作为沥青路面结构强度的检测指标，但它反映的是路面的整体结构强度，并不能反映某一结构层承载能力的变化。在我国新建道路中以弯沉作为评价指标总体较符合，但对于改建及加铺设计的厚沥青面层或是柔性基层路面进行评价时会出现明显的不合理，路面弯沉值将会超过设计值。其次，当沥青路面内部产生水损坏或是产生冲刷时，路面的承载能力也会下降，但是弯沉却不能反映出这种情况，而弯沉盆能够反映出路面结构每一层承载能力的变化，如何将弯沉盆用于路面结构承载能力的评价或是建立新的评价指标和体系也值得研究。
3 结语
现有的路面检测设备种类繁多，标准不一，随着现代科学技术的发展，路面检测设备将会由人工及半自动化检测向自动化检测发展、由静态检测向动态检测发展、由有损检测向无损检测发展、由单项检测向集成化检测发展，检测速度更快检测结果更加精确。
现有路面评价指标需要进一步细化和完善。例如平整度没有考虑横向变化，车辙评价指标可以向着二维和三维的方向发展，破损评价指标可以细化，抗滑性评价指标可以向微观方向发展，强度评价指标则可以考虑加入弯沉盆。通过对单项指标的细化和完善将会使现有的评价体系更加实用和精确。
参考文献：
[1]田继胜. 国内外公路路面快速检测技术的发展[J]. 筑路机械与施工机械化,2008,(01):21-23+35.
[2]啜二勇. 国外路面自动检测系统发展综述[J]. 交通标准化,2009,17:96-99.
[3]张永清,贾双盈. 高等级公路沥青路面性能评价方法[J]. 长安大学学报(自然科学版),2005,02:11-15.
[4]刘云,钱振东. 路面平整度及车辆振动模型的研究综述[J]. 公路交通科技,2008,01:51-57