路面平整度既可以為路面施工提供一個(gè)質(zhì)量評(píng)定的客觀指標(biāo)，又能夠幫助管理人員優(yōu)化路面的維修、養(yǎng)護(hù)及翻修等決策。同時(shí)，也為其它相關(guān)研究，如路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、路面材料的選擇、交通事故發(fā)生率等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。所以，研究和檢測(cè)公路平整度是非常有意義的。

1平整度測(cè)試方法

1.13m直尺法

3m直尺測(cè)定法有單尺測(cè)定最大間隙及等距離連續(xù)測(cè)定兩種在我國(guó)曾使用很廣，但由于其測(cè)試精度低，測(cè)試速度慢、低頭彎腰工作量大等缺點(diǎn)逐漸應(yīng)用減少，日前主要用于施工質(zhì)量控制。

1.2連續(xù)式平整度儀法

連續(xù)式平整度儀近午來(lái)應(yīng)用普遍，是主要的竣工驗(yàn)收和數(shù)據(jù)采集的平整度檢測(cè)設(shè)各規(guī)范規(guī)定其小適用于在己有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路而上測(cè)定在實(shí)際應(yīng)用中，其測(cè)試速度慢，機(jī)械配置龐大而笨重，測(cè)量精度較差，尤其是再現(xiàn)性差，已逐漸無(wú)法滿足高等級(jí)公路平整度檢測(cè)的需要。

1.3車(chē)載式頓簸累積儀法

本力法規(guī)定用車(chē)載式頓簸累積儀測(cè)量車(chē)輛在路而上通行時(shí)后軸與車(chē)湘之間的單向位移累積值VBI表示路而的平整度，以cm/km計(jì)車(chē)載式頓簸累積儀由機(jī)械傳感器、數(shù)據(jù)處理器及微型打印機(jī)組成，傳感器固定安裝在測(cè)試車(chē)的底板上。

其注意事項(xiàng)：

1.3.1檢測(cè)結(jié)果與測(cè)試車(chē)淚L械系統(tǒng)的振動(dòng)特性和車(chē)輛行駛速度有關(guān)減振性能好，則VBI測(cè)值小;車(chē)速越高，VBI測(cè)值越大。因此必須通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測(cè)時(shí)嚴(yán)格控制車(chē)速來(lái)保持測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定性，需經(jīng)常進(jìn)行標(biāo)定。

1.3.2用車(chē)載式頓簸累積儀測(cè)出的頓簸累積值VBI，與用連續(xù)式平整儀測(cè)出的標(biāo)準(zhǔn)差二概念小同，國(guó)際平整度指數(shù)IRI是國(guó)際上公認(rèn)的衡量路而行駛舒適性或路而行駛質(zhì)量的指數(shù)，可通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)，建立VBI與IRI和二之間的相關(guān)關(guān)系，對(duì)路而平整度進(jìn)行評(píng)定。

1.4激光平整度測(cè)試車(chē)

激光平整度測(cè)試車(chē)是利用激光的光時(shí)差原理記錄所測(cè)量的極短長(zhǎng)度，用來(lái)測(cè)定路而的凸凹狀況激光光時(shí)差原理是指可利用激光所走路程的時(shí)間差來(lái)反求實(shí)際長(zhǎng)度通過(guò)系統(tǒng)軟件控制整個(gè)測(cè)試過(guò)程，并用以存儲(chǔ)標(biāo)定參數(shù)及經(jīng)系統(tǒng)處理器處理、傳送的路而高程差，利用系統(tǒng)軟件計(jì)算需要的國(guó)際平整度指數(shù)IRI值。

激光的光束集中，光強(qiáng)高，發(fā)射時(shí)散射量特別小，光時(shí)穩(wěn)定，因此應(yīng)用到非接觸式的測(cè)量極短長(zhǎng)度有很好的相關(guān)效果其測(cè)試過(guò)程由程序自動(dòng)完成，操作簡(jiǎn)便，測(cè)速高，測(cè)試精度高，采樣點(diǎn)密集，代表性強(qiáng)，適宜于高等級(jí)公路實(shí)際行車(chē)速度高、平整度要求高的特點(diǎn)，對(duì)準(zhǔn)確、快速的大而積檢測(cè)具有實(shí)際意義。

2路基平整度檢測(cè)主要問(wèn)題及原因

3m直尺測(cè)定法測(cè)試精度低、測(cè)試速度慢、低頭彎腰工作量;

連續(xù)式平整度儀儀器的機(jī)械性能對(duì)數(shù)據(jù)的精度影響大，測(cè)試速度對(duì)于實(shí)際行車(chē)速度較快的高等級(jí)公路的大而積檢測(cè)仍受限制，而且小適用于在己有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路表而上測(cè)定，已逐漸無(wú)法滿足高等級(jí)公路平整度;

車(chē)載式頓簸累積儀時(shí)間穩(wěn)定性差、轉(zhuǎn)換性差，由于檢測(cè)結(jié)果與測(cè)試車(chē)機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)特性和車(chē)輛行駛速度有關(guān)，因此必須通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測(cè)時(shí)嚴(yán)格控制車(chē)速來(lái)保持測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定性，而這點(diǎn)在實(shí)施中也有一定的難度。

3路基平整度的新型檢測(cè)方法

3.1路基平整度的測(cè)定

道路路而平整度是影響路而行駛質(zhì)量的主要因素，是路而使用性能最重要的指標(biāo)之一近年來(lái)_隨著對(duì)公路服務(wù)質(zhì)量要求的小斷提高及路而管理系統(tǒng)（PMS）的小斷發(fā)展，路而平整度的快速、準(zhǔn)確測(cè)試力法便成為道路工程中最為關(guān)注的問(wèn)題之一。

3.2測(cè)試車(chē)工作原理

DYNATEST5051RSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)是利用激光的光時(shí)差原理來(lái)測(cè)定路而的凹凸?fàn)顩r其工作原理框圖如圖1所示。

圖1DYNATEST5051RSP激光平整度測(cè)試車(chē)工作原理

圖1為測(cè)試車(chē)測(cè)試原理圖，使用RSP進(jìn)行測(cè)試前，要進(jìn)行標(biāo)定全部標(biāo)定過(guò)程中都根據(jù)提供的軟件來(lái)完成，并將參數(shù)存貯到系統(tǒng)軟件中經(jīng)標(biāo)定的測(cè)試車(chē)，啟動(dòng)系統(tǒng)處理器，通過(guò)便攜式電腦輸入各參數(shù)（如測(cè)段長(zhǎng)，起始位置，數(shù)據(jù)收集模式等），測(cè)試系統(tǒng)處于待測(cè)狀態(tài)測(cè)車(chē)從檢測(cè)路段前力約250m位置開(kāi)始行駛，作為預(yù)運(yùn)行，以某一恒定速度進(jìn)入測(cè)段后開(kāi)始收集數(shù)據(jù)，距離傳感器測(cè)定行駛距離，通過(guò)系統(tǒng)控制激光發(fā)生器以0.16m間距發(fā)射激光束，經(jīng)路而反射后由集光器接收，該過(guò)程的光時(shí)差經(jīng)放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及數(shù)字處理器得到路而與光平而的差值di（0.1mm），輸出到便攜式電腦中貯存，再經(jīng)運(yùn)行系統(tǒng)自身的系統(tǒng)軟件處理可得到所需要間距段內(nèi)的國(guó)際平整度指標(biāo)IRI值（m/km）。測(cè)試全過(guò)程均由程序自動(dòng)控制，具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)速高（80km/h以上）、測(cè)試精度高（0.1mm級(jí)）、采集樣點(diǎn)密（0.16m間距取樣）、代表性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，很適宜于高等級(jí)公路實(shí)際行車(chē)速度高、平整度要求高的特點(diǎn)，對(duì)其大而積的快速質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定具有實(shí)際意義3.2.1實(shí)際應(yīng)用。

（1）測(cè)試精度評(píng)價(jià)

由于日前中國(guó)使用的路而平整度檢測(cè)車(chē)種類(lèi)較多，如澳大利亞的手推式ARRB、車(chē)載式頓簸累積儀（VBI），激光斷而儀等，測(cè)試指標(biāo)也小同因此，交通部公路科學(xué)研究所在北京公路局質(zhì)量監(jiān)督處進(jìn)行了全國(guó)部分地區(qū)平整度測(cè)試車(chē)的集中標(biāo)定其中對(duì)DYNATEST5051RSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)作了評(píng)價(jià)測(cè)試精度，與澳大利亞手推式斷而儀進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1所示。

表1對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

線性回歸結(jié)果為：

IRIwp修正值=0.9682IRI丹麥激光斷面儀+0.2825（R=0.9964）（1-1）

通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，DYNATEST5051RSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)具有很高的測(cè)試精度，同時(shí)也為DYNATEST5051RSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)輸出的TRT值的合理修正提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。

（2）IRI與相關(guān)關(guān)系的建立

由于檢測(cè)結(jié)果通常包含系統(tǒng)誤差和儀器誤差，而且誤差服從正態(tài)分布規(guī)律，因此在分析兩種檢測(cè)設(shè)各的關(guān)系時(shí)，確定以RSP測(cè)試值IRI為主變量進(jìn)行單因素均力差分析，剔除異常值首先對(duì)得到的對(duì)比數(shù)據(jù)以IRI值為主變量進(jìn)行排序分組，每組樣本點(diǎn)小少于7個(gè)且各組內(nèi)樣本點(diǎn)數(shù)服從正態(tài)

分布;再對(duì)各組內(nèi)樣本按±1進(jìn)行剔除異常值。異常值剔除過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合測(cè)試路段的實(shí)際情況，考慮路而跨越構(gòu)造物、路而與橋而鋪裝結(jié)合部等對(duì)平整度測(cè)試值的影響對(duì)剩余的有效數(shù)值（表2）分別以線性、拋物線、指數(shù)曲線、冪函數(shù)為模型應(yīng)用最小二乘法進(jìn)行回歸分析，其中線性關(guān)系較好，回歸得到相關(guān)關(guān)系式為：

=0.3.38IRI+0.64（R2=0.9508）

式中：為連續(xù)式平整度儀測(cè)定值（均力差，mm};

IRI為激光平整度測(cè)試車(chē)測(cè)定值（國(guó)際平整度指數(shù)，m/km）.

線性回歸分析圖通過(guò)對(duì)比分析可以看出，兩種測(cè)試值之間具有良好的相關(guān)關(guān)系，可以進(jìn)行換算對(duì)規(guī)范規(guī)定值：≤1.2mm，根據(jù)回歸公式可以得出高速公路、一級(jí)公路瀝青路而平整度指標(biāo)為：IRI≤1.84，與規(guī)范規(guī)定值IRI≤2相一致;從而可以直接使用DYNATEST5051RSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)對(duì)路而平整度進(jìn)行驗(yàn)收和評(píng)價(jià)

3.2.2測(cè)試車(chē)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

DYNATEST5051RSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)自引進(jìn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)研究已大量應(yīng)用于河南省各級(jí)公路的竣工驗(yàn)收、質(zhì)量評(píng)價(jià)及路而管理系統(tǒng)（PMS）的數(shù)據(jù)采集工作，使用效果良好，尤其在高等級(jí)公路的質(zhì)量鑒定中，充分發(fā)揮了其快速高效的優(yōu)勢(shì)，小影響交通，微機(jī)處理數(shù)據(jù)，快速準(zhǔn)確，大大縮短了鑒定周期，為道路的提前通車(chē)爭(zhēng)取了時(shí)間，具有明顯可觀的經(jīng)濟(jì)效益和剎_會(huì)效益DYNATESTSOSIRSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：

①相關(guān)關(guān)系式僅根據(jù)江蘇省高等級(jí)公路瀝青路而對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)回歸得到，應(yīng)用于其他地區(qū)、其他等級(jí)公路測(cè)試時(shí)應(yīng)進(jìn)一步修正公式

②平整度測(cè)試速度對(duì)測(cè)試結(jié)果具有極大影響因此，在對(duì)比測(cè)試。中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)試條件，保持適宜的恒定測(cè)速，且采用相同測(cè)速卜的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;在應(yīng)用中也盡量采用相同測(cè)速測(cè)試。

3.2.3測(cè)試車(chē)的應(yīng)用前景

（1）DYNATEST5051RSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)?yán)眉す夤鈺r(shí)差原理進(jìn)行平整度測(cè)試，具有較高的測(cè)試精度，能快速、準(zhǔn)確、實(shí)際地評(píng)價(jià)路基路而平整度性能，而且測(cè)試結(jié)果（IRI）是比較理想而科學(xué)、又易重現(xiàn)的指標(biāo)，與國(guó)際通用評(píng)價(jià)指標(biāo)保持一致，有利于國(guó)際技術(shù)交流，提高中國(guó)公路技術(shù)水平。

（2）DYNATESTSOSIRSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)與連續(xù)式平整度儀測(cè)試值之間具有良好的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.95以上，可以進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換.

（3）DYNATESTSOSIRSP道路激光平整度測(cè)試車(chē)應(yīng)用于公路的竣工驗(yàn)收、質(zhì)量評(píng)價(jià)及路而管理系統(tǒng)（PMS）的數(shù)據(jù)采集工作具有明顯可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

（4）本研究建立的轉(zhuǎn)換關(guān)系數(shù)據(jù)來(lái)源主要是基于江蘇省近午來(lái)建成的高等級(jí)公路瀝青路基路而平整度分析得出，亦可供其它公路參考使用。