浅谈公路路面平整度检测方法

张镕麟

宁波智领交通工程检测有限公司 315100

摘要：近年来，随着我国经济的发展，公路工程建设规模也在不断扩大，路面平整度是公路工程质量评定的一个重要指标，直接影响到公路的使用性能和车辆的行驶安全性。路面平整度是衡量道路工程质量的一个重要标准，通过测量路面平整度可以及时发现路面不平整的问题。 目前国内普遍采用的检测方法主要有3种：国际平整度指数 IRI、表面平整度指数 VRA、车辙深度指标 VDI。这3种检测方法都可以在一定程度上反映出路面的平整度。

关键词：公路工程；路面平整度；检测方法

  路面平整度是公路建设中的重要指标之一。平整度的好坏直接影响到路面的使用性能和行车舒适度，同时也是路面养护和维修的重要依据。因此，在公路建设和养护中，路面平整度检测方法的研究具有重要的意义。

1.国际平整度指数 IRI

国际平整度指数 IRI （Interval Index），又称“国际平整度指数”，是通过测量车辆行驶时的轮迹图像来评定路面平整度的一种方法。它是由日本高速公路交通研究机构开发研制的，在国际上得到广泛应用。其原理是通过在车辆底盘上安装一套模拟路面，然后再进行测试，通过该模拟路面与实际路面的对比来计算出车辆行驶过程中的轮迹图像，最后通过计算机处理得到国际平整度指数。国际平整度指数 IRI （Index International Interval Index）是指用一辆汽车以一定速度连续通过规定的测试断面时，测得的轮迹图像所反映的路面平整度。该指标从一定程度上反映了路面整体平整性，且其结果可以换算成各断面的平整度值，便于在路面质量评价中进行横向对比。 国际平整度指数 IRI一般由两部分组成：一是采用一定参数标准的模拟路面，二是采用计算机软件对车辆通过时轮迹图像进行处理。其中模拟路面就是将车辆经过模拟路面后获得的轮迹图像与实际路面图像进行比较，得出车辆行驶时车轮与路面表面接触的状况。计算机软件处理则是将轮迹图像处理后得到各断面平整度值。以1 km/h的车速在模拟路面上进行连续行驶10 min，对试验断面进行扫描，并在扫描后得到断面图像。通过对断面图像处理结果与国际平整度指数 IRI进行比较分析，即可得到该路段的平整度值。 国际平整度指数 IRI主要用于评定公路和城市道路等道路工程项目的平整度水平，但由于受测试设备和测试速度的限制，其只能反映出某一断面的平整度状况[1]。

2.表面平整度指数 VRA

表面平整度指数 VRA是通过车载式平整度仪（TVS）测量得到的，该方法具有高效、可靠的优点。其基本原理是将车辆以一定的车速匀速行驶在标准路面上，通过测量器测量车轮与标准路面之间的垂直振动加速度，计算得到一个以该速度匀速行驶的车辆在标准路面上产生的振动位移。根据车速与振动位移之间的关系，将路面平整度分为3个等级：0~3 cm为低等平整度，3~6 cm为中等平整度，6 cm以上为高等平整度。而在实际工程中，车载式平整度仪以0.5m/s的速度匀速行驶在标准路面上，其检测结果反映到测量数据中即为实际路面平整度值[2]。因此，该方法能够精确地反映出道路表面不平整的状况。 表面平整度指数 VRA可与国际平整度指数 IRI相比较，在一定程度上可以反映出整个路段的路面状况。但其缺点是受测试设备限制，只能对某一断面进行测试。与 IRI相比，其测试结果受车辆行驶速度、路面状况等因素影响较大。由于受到设备和测量方法等方面的限制，该方法仅能反映出一部分路面不平整情况。此外，由于车辆行驶速度和路面状况等因素的影响，测试结果与实际情况有一定差异。 我国对表面平整度指数 VRA进行了研究和开发，并推出了相应的测量设备——车载式平整度仪（TVS）。该设备以车载式加速度传感器为检测单元，能够测量出车辆在标准路面上产生的振动位移。TVS主要由车载传感器、计算机和数据采集处理系统等组成。 TVS与国际平整度指数 IRI相比，具有测试速度快、效率高、精度高、不受车辆行驶速度和路面状况影响等优点。计算繁琐：尽管 VRA可以通过测量高度差计算得出，但它需要对每个测量点进行测量，这可能会导致一些误差和繁琐的计算。不能充分评估表面缺陷：虽然 VRA可以评估表面平整度，但它不能评估表面的任何明显缺陷或损伤。对表面粗糙度敏感： VRA可能会对表面平整度产生较大影响，因为它可能会降低材料的减振和降噪效果。不能反映表面质量的整体水平：虽然 VRA可以评估表面平整度，但它不能反映表面质量的整体水平。

3.车辙深度指标 VDI

目前，国内对车辙深度指标 VDI （Vingerburst Depth Index）的测量方法没有统一的规范。目前国内对车辙深度指标 VDI的测量方法主要有3种，分别是：静态车辙深度检测法、3轮定位法。 静态车辙深度检测法是利用激光轮廓仪对车辆通过的路面进行扫描，将轮迹带上的车辙深度与轮迹带的宽度进行对比，得到车辙深度数据，通过软件分析处理数据，得到车辙深度数值。这种方法适用于高速公路和一级公路的平整度检测，但是存在精度不高、速度较慢等缺点。 动态车辙深度检测法是通过分析车辆在行驶过程中产生的振动加速度信号来实现测量的

[3]。动态车辙深度检测法对路面平整度的评价主要基于振动加速度信号。汽车在行驶过程中，由于路面存在振动，使其产生了一定的频率和幅度变化。这种变化会被测量设备采集到并存储下来，当车辆通过路面时，被采集到的振动加速度信号被记录下来并传给计算机进行处理，从而得到车辙深度数据。 该方法相对于静态车辙深度检测法精度高、速度快、方便快捷。而检测技术在路面平整度检测中扮演着越来越重要的角色，可以及时发现路面平整度问题，为工程建设提供科学依据，进而提升道路工程质量。

结束语：
综上所述，由于路面平整度是一个不断发展的过程，所以在不同的时间和不同的地区，采用的检测方法也各不相同，在实际应用中需要综合考虑各种方法的优缺点。例如， IRI法可以测定整个路面，但受测试设备限制只能测量某一断面； VRA法可以反映整个路面状况，但不能横向对比； VDI法可以反映整个路段路面状况，但无法进行横向对比。因此，在实际应用中要根据具体情况选择不同的检测方法。 平整度检测设备作为路面平整度检测的工具，具有自身的局限性。由于它所受测试条件的限制，不可能对路面进行全方位测试，因此只能对某一断面进行检测。因此，在实际应用中需要结合不同情况进行综合考虑。 例如，在路基、基层施工中要检查基层平整度和路基压实度；在路面施工中要检查基层平整度和基层压实度；在道路养护工作中要检查路基、路面平整度和道路压实度。由于路面平整度是动态发展的过程，所以检测设备只能对某一断面进行检测。

参考文献：
[1]李桂梅.公路路面平整度检测方法比较分析[J].产品可靠性报告,2024,(01):108-109.

[2]李峰.高等级公路路面平整度检测方法[J].中国科技信息,2005,(06):138-135.

[3]张贵忠,常洪,孙娜.高等级公路路面平整度检测方法[J].东北公路,2002,(02):21-23.