平整度检测技术在市政道路工程的应用现状

发表时间:2021/7/13   来源:《建筑设计管理》2021年1期   作者:喻俊
[导读] 市政道路的平整度是一个很重要的问题

        喻俊
        武汉洪东方建设工程质量检测有限公司 湖北武汉 430070
        摘要:市政道路的平整度是一个很重要的问题,公路在使用一段时间之后会出现裂缝、坑槽,路面的平整度会降低。路面的平整度一旦受损,会增加发生车祸的风险,如果路面不加以维护保养,加上超载车辆的重重碾压,将使公路损坏更加严重,久而久之,公路就会报废。此时过往车辆需要限行、绕行,导致本地的经济受到影响。因此需要对公路路面平整度进行检测,确保公路完好。下面,文章就平整度检测技术在市政道路工程的应用现状展开论述。
        关键词:市政道路;平整度;检测技术
        引言
        随着社会发展的需要,高等级公路建设体量逐步扩大,人们对路面行车的安全性、舒适性以及路面的耐久性都提出了越来越高的要求。平整度反映了公路通车后的整体效果,体现公路的使用品质,是行车环境舒适性的一个重要指标。路面不平整,不但会增大行车阻力还会使车辆产生附加振动,直接影响行车的安全性和舒适性,同时还会加剧车辆零部件及轮胎的损坏,增大油料的消耗,如何控制沥青混凝土路面的平整度就成为施工中的一个关键问题。因此,研究平整度检测技术在市政道路工程的应用具有重要现实意义。
        1路面平整度的定义
        我国公路规范《公路工程名词术语》将其定义为:“路表面纵向的凹凸量的偏差值”,而美国材料实验协会(ASTM)则定义为:“影响汽车动力特性、行驶质量、动荷载和排水性能的路面与理想路面的偏差。例如:纵断面、横断面和纵坡”。笔者认为,美国材料实验协会(ASTM)对路面平整度的定义更为科学合理。该定义一是明确了路面平整度检测的参照系,避免了采用不同的检测方法而引起基准面的差异导致平整度检测结果在数值上差异;二是明确了平整度的影响因素包括人、车、路面三个方面,避免了片面性,与路面行驶质量评价相契合;三是它给出了区分平整度与粗糙度、平整度与道路纵坡的标准,因粗糙度和纵坡不能明显表现出人、车、路三个影响特性。但该定义也有它的缺陷性,即它没有提供一个量化的或有标准等级的定义,而且该定义比较宽泛,包含了排水性能等通常不相关的量。
        2沥青混凝土路面平整度影响因素
        2.1路基不均匀沉降
        路基是沥青混凝土路面的基础,如果路基发生不均匀沉降,那么将会严重造成路面不平整。首先,填料控制不良,压实度不够,就会在施工完成三到六年通车之后产生严重的不均匀沉降问题,例如某城市的沥青混凝土路面在通车之后不均匀,沉降系数超过13.4%,严重影响通车质量;其次,半填路基的结合部分,如果没有进行严格的接头处理,压实度不足70%或者软土含量超过40%,分层过后没有严格按照规范要求进行压实作业,在通车三到六年之内也会产生不均匀的沉降问题;再次,一些软基路段排水不良路段需要进行特殊处理,但因软土的蠕动性和压缩性较大,如果没有进行全面的防护,排水质量不良流水不畅,也会造成通车后路基出现严重的变形情况;最后,现代城市管网密集,路基的处理需要避开排水排污管道以及地下线网等,如果在这些管道施工地区没有进行压实作业,也会造成施工控制质量不良。
        2.2沥青混凝土混合料质量不良
        首先,沥青混合料的配比不科学,造成油石比过大,已经铺筑好的路面会存在泛油的现象,后期通车之后就会存在不平整。其次,矿石材料的质量不稳定,碎石含量超过15%,或细长扁平颗粒含量过高,也会影响混凝土路面的稳定程度。再次,运输搅拌的路线不科学,遇到堵车或者是交通意外的情况,易造成材料温度不均匀,也会影响骨料级配的实际情况,出现材料发白、铺摊难以成形的现象。最后,运输路线过于颠簸,若司机的驾驶技术较差,在运输的过程当中材料后移,也会形成台阶的问题,影响施工的平整程度。
        3路面平整度检测方法及现状
        由于路面平整度的定义没有统一标准,从而导致路面平整度的检测方法和评价指标不统一。

目前,平整度检测方法根据技术指标类型的不同大致分为两大类:断面类和反应类。其中,断面类是通过精确测量出待测量路段的精确高程来反映道路的崎岖状态,代表性的检测方法有三米直尺法、连续平整度仪法和车载式激光平整度仪法;反应类表现的是路面的不平整导致车辆震动而引起的颠簸状况,代表性的检测方法有车载式颠簸累积仪法、手推式断面仪法。其实路面平整度的检测方法还有很多,例如精密水准仪法、BPR平整度测试仪法等。前五种方法为规范推荐检测手段,现将上述试验方法逐一进行表述。
        3.1三米直尺法
        三米直尺法是最早被投入应用的检测技术,它可用于评定路面的施工质量,不适用于评价路面技术状况。该方法用三米直尺测试路面与三米直尺基准面的最大间隙,其评定指标为最大间隙(δm),单位为mm。该方法特点在于结构简单,适应性强,数据直观,自动化程度较低,误差主要来自于检测人员的不稳定性。该检测方法是对平整度进行间断检测,缺乏连续性,不能客观反映路面波动对乘车舒适性的影响。
        3.2连续式平整度仪法
        连续式平整度仪法可用于评定路面的施工质量和路面使用期间的技术状况评定。该方法用连续式平整度仪(我国采用的是三米八轮的标准)测试路面纵向相对高程的标准差,其评定指标为标准差(σ),单位为mm。该方法特点是结构比较简单,能够实现连续测量,自动化程度较高。但该方法不适用于存在较多坑槽或者路面破损严重的道路路面。
        3.3车载式颠簸累积仪法
        车载式颠簸累积仪可用于路面的施工质量和使用质量评定。该方法用车载式颠簸累积仪测试路面颠簸产生的累积位移值,其评定指标为颠簸累积值(VBI),单位为cm/km。特点是较快速测量,操作简单,结果可作为施工质量和道路舒适性的依据。该方法的不足在于它是响应型检测,数据准确性影响因素很多,导致测量重复性较低,同时,该方法也不适用于存在较多坑槽或者路面破损严重的道路路面。
        3.4车载式激光平整度仪法
        车载式激光平整度仪适用于各种新建、改建以及既有路面的路面质量评定。该方法是通过测量路面的起伏断面来反映路面的不平整程度,其评定指标为国际平整度指数(IRI),单位为m/km。其特点为操作简单、数据采集快速精确,数据处理结果丰富,受外界影响干扰小,能够反映舒适性。该方法不仅对新建路面有很好的检测效果,还可以用于已有道路的路面坑槽、车辙的测定工作。
        3.5手推式断面仪法
        手推式断面仪法同样适用于各种新建、改建以及既有路面的路面质量评定。该方法是用手推式断面仪在路面上采集数据,并通过IRI的标准计算程序来计算出国际平整度指数(IRI)。该方法特点是仪器携带方便,操作简单,容易受行驶距离、湿度、温度影响,效率低。
        3.6精密水准仪测量法
        精密水准仪测量法也是一种比较常用的平整度检测方法,以由近及远的顺序按固定间隔(一般取0.25m)进行标记,然后用水准仪测量每个标记的相对标高,这些标高数据即为评判路面平整度的原始数据,可用于计算该路段的国际平整度指数(IRI)。
        结语
        综上所述,平整度检测作为市政道路工程一项重要的检测指标,应更多地想通过它反映路面的整体行驶质量而非简单意义上获取路面的凹凸情况。在理想情况下,其检测结果能够为后期市政道路养护提供依据。建议在对市政道路平整度进行检测时,选择科学合理的检测技术,提高平整度检测结果的准确性、可靠性和有效性。
        参考文献
        [1]罗剑.沥青路面平整度检测技术研究[J].工程与建设,2019,33(02):234-235+239.
        [2]汪军伟.路基路面工程平整度检测技术探究[J].中国标准化,2018(24):191-192.
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