论文部分内容阅读
摘要：公路质量监督站经常要对所管辖的每条公路路面的使用质量及路况的好坏要进行质量评定，对公路路面的评定主要是确定里面结构使用性能包括功能、结构、安全三方面，本文对路面行驶质量的评定，平整度的测定方法和国际平整度指标做了概括的介绍，可供同行参考。
主题词：路面 平整度质量评定
Abstract: Road quality monitoring stations often have to under the jurisdiction of each use of the road surface quality and road conditions good or bad quality assessment, the assessment of the road surface is to determine which structure the use of performance, function, structure, safety, assessment of quality of driving on the road, flatness measurement methods and the international roughness index made a general introduction to available peer reference.Key words: pavement, roughness, quality, assessment
中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：
一、绪论
我国各公路质量监督站经常要对所管辖的每条公路路面的使用质量及路况的好坏要进行质量评定，评价的主要任务是确定路面结构现时的使用性能，路面使用性能包括功能、结构和安全三个方面。
公路路面管理是应用系统分析的方法，综合考虑技术、经济、社会和政治等方面的因素，协调各项路面管理的活动。
二 公路路面的功能及评价
公路路面结构在汽车与自然因素的反复作用下，其使用性能会不断改变，使用性能逐渐降低，导致路面结构逐渐出现破坏，最终导致不能满足使用性能的要求。因此，在公路运营过程中，必须采取相应的维修养护加固、公路路面补强和公路改建等措施，使路面的使用性能得到部分恢复或提高。
为了了解和掌握路面使用性能的变化情况，以便及时采取各种养护和改建措施，延缓其衰变或恢复其性能，必须定期对路面的使用性能进行评定。路面功能是指路面为道路使用者提供的舒适程度。
公路路面结构是指路面的物理状况，包括路面损坏状况和结构承载能力。
公路路面安全是指路面的抗滑能力。
功能和安全方面的使用性能是道路使用者所关心，道路管理部门则更注重结构方面的使用性能。路面使用性能的三个方面既有区别又有一定的联系。
三公路路面行驶质量的评定概述
公路路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶方面。路面行驶质量反映路面满足这一基本功能的能力。
公路路面行驶质量的好坏，同路面表面的平整度特性、车辆悬挂系统的振动特性和人对振动的反应或接受能力三方面因素有关。从路面状况的角度，影响路面行驶质量的主要因素是路面平整度。
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。路面不平整所引起的车辆振动，会对车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适、行车速度、路面损坏和交通安全等多方面产生直接影响。因此，采用平整度是度量路面行驶质量的一项性能指标。
3．1路面平整度测定方法
公路路面平整度测定方法可划分为断面类平整度测定法和反应类平整度测定法两大类，现介绍如下。
断面类平整度测定法
断面类平整度测定是直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程，得到路表纵断面，通过数学分析后采用综合统计量作为其平整度指标。属于这一类的测定方法主要有以下几种。
水准测量法
采用水准仪和水准尺沿轮迹测路面表面的高程，由此得到精确的路表纵断面。这是一种测定结果较稳定的简便 方法，但测量速度很慢，很费工。
梁式断面仪测定
用3m直尺量测轮迹处路表同梁底的高程差，由此得到路表纵断面。这种方法较水准测量的测定速度要快些。
惯性断面仪测定法
在测试车车身上安置竖向加速度计，以测定行驶车辆的竖向位置变化。车身同路表面之间的距离，利用激光、超声等传感器进行测定。两方面测定结果叠加后，便可得到路表面纵断面。
断面类平整度测定方法的主要优点是可直接得到轮迹带路表面的实际断面，依据它可以对路面平整度的特性进行分析。而其主要缺点是，对于前两种方法来说，测定速度太慢，不宜用于大范围的平整度数据采集，对于惯性断面仪来说，仪器精密度高，操作和维修技术要求高，因而应用受到了限制。
反应类平整度测定
反应类平整度测定系统是在主车或拖车上安装由传感器和显示器组成的仪器。可以传感和累积车辆以一定速度驶经不平路表面时悬挂系统的竖向位移量。显示器记下的测定值，通常是一个计数数值，每计一个数相应于一定的悬挂系位移量。
反应类平整度测定系统的优点是价格低廉，操作简便，可用于大范围内的路面平整度快速测定。然而，由于这类测定系统是对路面平整度的一个间接度量，其测定结果同测试车辆的动态反应状况有关，也即随测试车辆机械系统的振动特性和车辆行驶的速度而变化。因而，它存在三项主要缺点：①时间稳定性差。同一台仪器在不同时期测定的结果，会因车辆振动特性随时间的变化而不一致。②转换性差。不同部门测定的结果，由于所用测试车辆振动特性的差异而难以进行对比。③不能给出路表的纵断面。
为克服时间稳定性差的特点，需经常对测定仪器进行标定。标定路段的平整度采用断面类平整度测定方法测定。测定仪器在标定路段上的测定结果与标准结果建立回归关系，即为标定曲线。利用此曲线 ，可将不同时期的测定结果进行转换。
为克服转换性差的缺点，需寻找一个通用的平整度指标，以便把不同仪器或不同部门定的结果，统一转换成以这个通能指标表示的平整度值。这样，它们就能够进行相互比较。
3．2国际平整度指数
反应平整度仪测定的结果，通常以车辆行驶一段距离后的累积计数值表示，∑计数/km。如果把每一种反应类平整度仪的计数以相应的悬挂系竖向位移量表示，则测定结果可表示为m/km ，它反映了单位行驶距离内悬挂系的累积竖向行程。这是一类似于坡度的单位，称为平均调整坡（ARS）。
以ARS作为指标表示测定结果时，不同反应类平整度仪测定之间可以建立良好的相关关系。但这种关系只能在测定速度相同的条件下才能成立。因而，必须按速度分别建立回归方程。
国际平整度指数（IRI）是一项标准化的平整度指标。它同反应类平整度测定系统类似，但是采用数学模型模拟1/4车（即单轮，类似于拖车）以规定速度（80km/h）行驶在路面上，分析具有特定特征参数的悬挂系在行驶距离内由于动态反应而产生的累积竖向位移量。分析结果也以m/km表示。因而，这一指标与反应类仪器的ARS相似，称为参照平均调整坡（RARS30）。
对标定路段的平整度，采用国际平整度指数表征 ，然后与反应类平整度仪的测定结果建立标定曲线，则使用此类标定曲线便可克服反应类平整度仪转换性差的特点，此外，不同测定方法的測定结果，采用IRI表示后，具有良好的可比性和相关性。因而，国际平整度指数是表征路面平整度的通用指标。
作者简介：王建新，男（1977.11、15—）山西方山县人，工程师 ，1997年7月毕业于山西省交通学校计算机应用专业；1999年7月毕业于长沙交通学院道桥专业函授本科，地址：山西省吕梁公路沥青库五号；
主题词：路面 平整度质量评定
Abstract: Road quality monitoring stations often have to under the jurisdiction of each use of the road surface quality and road conditions good or bad quality assessment, the assessment of the road surface is to determine which structure the use of performance, function, structure, safety, assessment of quality of driving on the road, flatness measurement methods and the international roughness index made a general introduction to available peer reference.Key words: pavement, roughness, quality, assessment
中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：
一、绪论
我国各公路质量监督站经常要对所管辖的每条公路路面的使用质量及路况的好坏要进行质量评定，评价的主要任务是确定路面结构现时的使用性能，路面使用性能包括功能、结构和安全三个方面。
公路路面管理是应用系统分析的方法，综合考虑技术、经济、社会和政治等方面的因素，协调各项路面管理的活动。
二 公路路面的功能及评价
公路路面结构在汽车与自然因素的反复作用下，其使用性能会不断改变，使用性能逐渐降低，导致路面结构逐渐出现破坏，最终导致不能满足使用性能的要求。因此，在公路运营过程中，必须采取相应的维修养护加固、公路路面补强和公路改建等措施，使路面的使用性能得到部分恢复或提高。
为了了解和掌握路面使用性能的变化情况，以便及时采取各种养护和改建措施，延缓其衰变或恢复其性能，必须定期对路面的使用性能进行评定。路面功能是指路面为道路使用者提供的舒适程度。
公路路面结构是指路面的物理状况，包括路面损坏状况和结构承载能力。
公路路面安全是指路面的抗滑能力。
功能和安全方面的使用性能是道路使用者所关心，道路管理部门则更注重结构方面的使用性能。路面使用性能的三个方面既有区别又有一定的联系。
三公路路面行驶质量的评定概述
公路路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶方面。路面行驶质量反映路面满足这一基本功能的能力。
公路路面行驶质量的好坏，同路面表面的平整度特性、车辆悬挂系统的振动特性和人对振动的反应或接受能力三方面因素有关。从路面状况的角度，影响路面行驶质量的主要因素是路面平整度。
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。路面不平整所引起的车辆振动，会对车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适、行车速度、路面损坏和交通安全等多方面产生直接影响。因此，采用平整度是度量路面行驶质量的一项性能指标。
3．1路面平整度测定方法
公路路面平整度测定方法可划分为断面类平整度测定法和反应类平整度测定法两大类，现介绍如下。
断面类平整度测定法
断面类平整度测定是直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程，得到路表纵断面，通过数学分析后采用综合统计量作为其平整度指标。属于这一类的测定方法主要有以下几种。
水准测量法
采用水准仪和水准尺沿轮迹测路面表面的高程，由此得到精确的路表纵断面。这是一种测定结果较稳定的简便 方法，但测量速度很慢，很费工。
梁式断面仪测定
用3m直尺量测轮迹处路表同梁底的高程差，由此得到路表纵断面。这种方法较水准测量的测定速度要快些。
惯性断面仪测定法
在测试车车身上安置竖向加速度计，以测定行驶车辆的竖向位置变化。车身同路表面之间的距离，利用激光、超声等传感器进行测定。两方面测定结果叠加后，便可得到路表面纵断面。
断面类平整度测定方法的主要优点是可直接得到轮迹带路表面的实际断面，依据它可以对路面平整度的特性进行分析。而其主要缺点是，对于前两种方法来说，测定速度太慢，不宜用于大范围的平整度数据采集，对于惯性断面仪来说，仪器精密度高，操作和维修技术要求高，因而应用受到了限制。
反应类平整度测定
反应类平整度测定系统是在主车或拖车上安装由传感器和显示器组成的仪器。可以传感和累积车辆以一定速度驶经不平路表面时悬挂系统的竖向位移量。显示器记下的测定值，通常是一个计数数值，每计一个数相应于一定的悬挂系位移量。
反应类平整度测定系统的优点是价格低廉，操作简便，可用于大范围内的路面平整度快速测定。然而，由于这类测定系统是对路面平整度的一个间接度量，其测定结果同测试车辆的动态反应状况有关，也即随测试车辆机械系统的振动特性和车辆行驶的速度而变化。因而，它存在三项主要缺点：①时间稳定性差。同一台仪器在不同时期测定的结果，会因车辆振动特性随时间的变化而不一致。②转换性差。不同部门测定的结果，由于所用测试车辆振动特性的差异而难以进行对比。③不能给出路表的纵断面。
为克服时间稳定性差的特点，需经常对测定仪器进行标定。标定路段的平整度采用断面类平整度测定方法测定。测定仪器在标定路段上的测定结果与标准结果建立回归关系，即为标定曲线。利用此曲线 ，可将不同时期的测定结果进行转换。
为克服转换性差的缺点，需寻找一个通用的平整度指标，以便把不同仪器或不同部门定的结果，统一转换成以这个通能指标表示的平整度值。这样，它们就能够进行相互比较。
3．2国际平整度指数
反应平整度仪测定的结果，通常以车辆行驶一段距离后的累积计数值表示，∑计数/km。如果把每一种反应类平整度仪的计数以相应的悬挂系竖向位移量表示，则测定结果可表示为m/km ，它反映了单位行驶距离内悬挂系的累积竖向行程。这是一类似于坡度的单位，称为平均调整坡（ARS）。
以ARS作为指标表示测定结果时，不同反应类平整度仪测定之间可以建立良好的相关关系。但这种关系只能在测定速度相同的条件下才能成立。因而，必须按速度分别建立回归方程。
国际平整度指数（IRI）是一项标准化的平整度指标。它同反应类平整度测定系统类似，但是采用数学模型模拟1/4车（即单轮，类似于拖车）以规定速度（80km/h）行驶在路面上，分析具有特定特征参数的悬挂系在行驶距离内由于动态反应而产生的累积竖向位移量。分析结果也以m/km表示。因而，这一指标与反应类仪器的ARS相似，称为参照平均调整坡（RARS30）。
对标定路段的平整度，采用国际平整度指数表征 ，然后与反应类平整度仪的测定结果建立标定曲线，则使用此类标定曲线便可克服反应类平整度仪转换性差的特点，此外，不同测定方法的測定结果，采用IRI表示后，具有良好的可比性和相关性。因而，国际平整度指数是表征路面平整度的通用指标。
作者简介：王建新，男（1977.11、15—）山西方山县人，工程师 ，1997年7月毕业于山西省交通学校计算机应用专业；1999年7月毕业于长沙交通学院道桥专业函授本科，地址：山西省吕梁公路沥青库五号；