公路路面质量状况检测技术综述

摘要：电子科学技术的不断进步，检测设备以及技术不断更新，公路路面质量状况检测技术已经逐步走向自动化检测发展方向。公路路面状况指数（PCI）、行驶质量指数（RQI）、路面结构强度指数（PSSI）、抗滑性能指数（SRI）、路面车辙深度指数（RDI）是路面使用性能指数（PQI）检查评比的重要指标。由公式PQI=wPCIPCI+wRQIRQI+wRDIRDI+wSRISRI而得出路面使用性能指数。通过对五项目指标的检测，能够对公路路面质量进行综合评价。

关键词：公路路面；质量；检测技术

引言

公路在使用过程中常中一定会产生某些损害，而诸如此类的损害必然对公路路面的结构使用性能以及结构承载力产生影响，从而致使路面使用性能下降，其使用性能直接关系到道路为用户提供的舒适性、安全性、快捷性等服务的水平，关系到道路本身的使用寿命。路面破损检测一直以来都是路面质量检测工作的重点环节，同时也是工作量最大的一个部分。按照破损指标对各级公路进行定期检测与评价，为路面养护管理部门提供真实可靠的检测结果已显得越来越重要。

1路面破损状况检测

一直以来，在路面破损状况中，路面损坏状况检测，宜采用自动化的快速检测方法，当条件不具备时也可以采用人工检测方法。

人工检测：是指在封闭或不封闭交通的情况下，按照规定的损坏分类和识别方法，采用目测和简单工具丈量的方式。这种检测方式不仅要浪费大量的人力物力，而且需要封锁交通，给公路通行造成不便。随着公路等级的提高，行车速度及车流量的加大，这种检查方法的危险与不方便性越来越体现出来。

路面损坏自动检测设备：美国、丹麦等发达国家，率先研制开发了路面病害调查车，可在正常车速行驶中，对路面进行扫描拍照，同时以微机记录桩号信息，后期处理通过专用软件对路面裂缝类长度进行计算，然后换算成破损面积。

路面快速检测系统（CiCS）：它能够在正常车流速度下快速、准确地采集路面损坏、道路平整度、路面车辙和前方景观图像数据。与CiCS配套的路面损坏识别系统CiAS能够自动识别和处理由CiCS采集的路面损坏图像，对裂缝、坑槽等路面损坏进行自动分析和处理，找出裂缝位置，计算裂缝长度、宽度和路面损坏率，损坏识别率达到90%~95%，满足《标准》要求。

2行驶质量指数检测

随着对公路服务质量要求的不断提高及路面管理系统的建立，平整度成为目前路面使用性能最重要的指标之一。在我国，目前常用的平整度检测方法有2类，即断面测试类（如3m直尺、精密水准仪、激光断面仪等），间接反应类（如颠簸累积仪、连续式平整度仪）。

2.13m直尺法

3m直尺是传统的平整度测量方法，是用3m直尺通过测定距离路表面的最大间隙表示路基路面的平整度，以mm为单位。该方法适合于测定压实成型的路面各层表面的平整度，以评定路面的施工质量和使用质量，也可用于路基路面成型后的施工平整度检测。

2.2精密水准仪法

这种方法测平整度缺点就是比较麻烦，速度慢，一般不适合于工程检查验收检评，优点是准确度高，行业管理部门用它作为其他一切方法的标准尺度做仪器标定。

2.3连续式路面平整度仪

连续式路面平整度仪以3m长桁架为基准，中间机架可缩短或折叠，前后各有4个行走轮，故通俗地称为八轮仪。该仪器自动采集时可以测定、运算及打印路面不平整度的标准差值（mm）、被测路段长度及测试速度。

2.4车载式颠簸式累计仪

车载式颠簸累积仪是一种高效反应类车载式仪器，以车辆在路面上通过时后轴与车厢之间的单向位移累计值VBI，表示路面的平整度，以cm/km计。该仪器测试路面平整度上具有操作简便、效率高、自动采集数据等优点,特别适合路面工程质量验收或大面积路网评价,为新建项目质量评定及道路早期破坏状况提供准确、快捷的技术依据。

3路面车辙深度指数检测

路面车辙深度的测定主要有两大分类：第一类为人工检测，即用检测横竿横跨在车辙上部，并用尺量出横竿与车辙底部的间距。采用这种方法其效率是极低的，并只能随机抽样检测路面车辙深度。第二类为自动检测，即采用路面车辙自动测定车自动检测路面车辙深度。其方法就是利用横向布置的一排激光、超声、红外或其它非接触式位移传感器来快速连续测定路面车辙深度。

随着公路建设的发展，路面车辙深度的自动检测将成为主要的检测方法，也将是路面施工、验收、评价和管理部门必备的仪器。

4路面结构强度指数检测

弯沉是表征路面结构强度的重要技术指标，是工程验收及路面评价必测的项目。弯沉的检测方法，过去一般采用贝克曼梁法检测弯沉，效率低、数据可靠性差，工作量繁重。随着国外先进仪器的引进和国内科研的进步，检测方式有了长足的进步。目前常用的测试方法有如下：

4.1自动弯沉仪

采用自动弯沉仪在标准条件下每隔一定距离连续测试路面的总弯沉，及测定路段的总弯沉值的平均值。用于尚无坑洞等严重破坏的道路验收检查及旧路面强度评价，可为路面管理系统提供数据，经过与贝克曼梁测定值进行换算后，也可用于路面结构设计。

4.2落锤式弯沉仪（FWD）

落锤式弯沉仪，简称FWD，由荷载发生装置、弯沉检测装置、运算控制系统与车辆牵引系统等组成。

用于在落锤式弯沉仪（FWD）标准质量的重锤落下一定高度发生的冲击荷载的作用下，测定路基和路面所产生的瞬时变形，即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆，并可由此反算路基路面各层材料的动态弹性模量，作为设计参数使用。所测结果也可用于评定道路承载能力，调查水泥混凝土路面的接缝的传力效果，探查路面板下的空洞等。

5抗滑性能指数检测

路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。我国公路质量检测的规范对抗滑检测的规定是摆式仪测摆值（BPN）、SCRIM抗滑测试车测横向力系数（SFC）。

摆式仪测摆值不属于自动化检测方法，在大规模路面调查中不宜采用。我国专家分析交通事故的引起，多是侧滑引起的，因而在规范中推荐了SCRIM测试车测横向力系数的方法。

摩擦系数测定车测定的路面横向力系数既表示车辆在路面上制动时的路面抗力，还表征车辆在路面上发生侧滑时的路面抗力，因此它是路面纵横向摩擦系数的综合指标，反映较高速度下的路面抗滑能力。测试车自备水箱，能直接喷洒在轮前约30cm宽的路面上，可控制路面水膜厚度，测速较高，不妨得交通，特别适宜于在高速公路、一级公路上进行测试。

测定车上装有与车辆行驶方向成20度角的测试轮。测定时，供水系统洒水，降下测试轮，并对其施加一定荷载，荷载传感器测量与测试轮轮胎面成垂直的横向力，此力与轮荷载之比即为横向力系数。横向力系数越大，说明路面抗滑能力越强。

6 结论

路面状况指数（PCI）、行驶质量指数（RQI）、路面车辙（RDI）、路面结构强度指数（PSSI）、抗滑性能指数（SRI）五者虽然需要分别检测，但相互之间并非全无关系，五项指标之间经常存在如下规律：

（1）一般来说，路面松散类（坑槽、麻面、脱皮、啃边、松散）、变形类（沉陷、车辙、搓板、波浪、拥包）、冻胀、翻浆等病害多的平整度也较差，小的裂缝类对平整度的影响不太明显。裂缝类经处理后，因处理不恰当反而会影响平整度。

（2）大的裂缝存在的地方往往路面强度较差。

（3）路面强度不理想的路段，运行1年~2年后，其车辙、沉陷等病害会呈现逐渐增加的趋势，平整度逐渐变得较差。

（4）病害形式为表面泛油、磨光的路段，抗滑性能一般较差。

（5）抗滑性能较好的路段其沥青、石料性能一般会很好，相对来说松散、变形类病害较为少见。

由上可见，各项指标之间存在一定的关系，相互结合共同组成路面整体质量。在路面质量检测评价时切不可人为割裂其相互关系，一定要统筹兼顾，科学全面检测，才能对路面做出科学合理的评价。