路面弯沉检测设备

1、路面弯沉检测设备路面结构承载能力： 路面在达到预定的损坏状况之前还能承受的行车荷载作用的 累计次数，或者还能使用的年限。测量弯沉主要用来估算路面结构的承载能力。 路面弯沉的主要检测设备及基本原理： 静力弯沉检测设备贝克曼梁（BB）:利用载重汽车对路面加载，通过百分表观测路面回弹弯沉。自动弯沉仪： 在贝克曼梁原理基础上发展起来的。 具有自动记录弯沉的工程。 测 量的最大总弯沉和总弯沉曲线。动态弯沉检测设备稳态动力弯沉仪： 利用动荷载发生器对路面施加周期性荷载 （一固定周期的正弦 动荷载），通过沿荷载轴线一定间隔布置于路面的一组速度传感器量测路表面的 动弯沉盆曲线。脉冲动力弯沉仪： 通过计算机控制

2、下的液压系统提升并释放一重锤， 作用于弹簧 或橡胶垫，通过30cm或45cm直径承载板，传给路面一半正弦脉冲荷载。利用 沿荷载轴线布置的 59 个速度传感器， 可以量测到各级动荷载作用下的道路表面 弯沉盆曲线。滚动式弯沉仪： 在高度行驶过程中利用激光多普勒技术， 测试地面在荷载作用下 垂直下沉速度，在通过分析程序计算出最大弯沉及弯沉盆数据。落锤式弯沉仪的系统组成与工作原理： 主要由牵引车和拖挂体两大部分组成。 牵 引车上有计算机控制系统及电源控制系统。 计算机控制系统主要由便携式电脑和 主系统处理器、系统软件组成。整个测试过程以及测试数据的分析处理、存储、 显示及打印均通过计算机控制系统完成。

3、 拖挂体外检测装置部分， 主要由液压系 统、弯沉盆测梁、传感器、落锤和承载板等组成。主要工作原理： 利用液压系统提升重锤至一定高度自由落下， 模拟标准测试车后 轴单侧动荷载， 通过承载板给道路表面施加接近于半正弦脉冲荷载， 使道路表面 产生变形， 通过传感器自动采集弯沉盆及弯沉最大值等参数。 用以评价路面承载 能力。路面平整度平整度的影响因素： 1、交通荷载：随交通荷载的重复作用而逐渐下降，平整度 的下降导致车辆对路面的冲击力增大，从而加快平整度的恶化。 2、环境因素：随温度和湿度的周期性变化，路面结构的物理力学性质也随之发生变化（如胀缩、 强度变化），在轮载作用在路面表面将产生变形，导致平整

4、度性能衰减。3、路面结构：路面结构层及其材料的选择对路面平整度的影响极大。结构层承载能力， 结构层材料的高温、低温及水稳定性等都是主要因素。在路面结构选择中应充分 考虑。4、施工质量：施工质量直接决定路面平整度的好坏。5、养护水平：定期养护可以延缓路面平整度性能衰减。不同的养护水平对路面平整度衰减的延缓 作用不同。平整度对路面使用性能的影响： 1安全性：路面平整度是以几何平面为基准， 变现为路面纵向和横向的凹凸程度。 路面平整度的降低，将增大驾驶员的操作难 度，同时易造成车辆的横向侧滑，尤其是在高速行车状态和路面潮湿状况相爱更 易造成车辆事故的发生。2、舒适性：路面平整度直接决定乘客的舒适性。

5、车辆 随路面凹凸不平而产生振动。当平整度较好时，车辆的减震系统可以消除颠簸。 当平整度较差时，减震结构无法消除颠簸，从而影响舒适性，车速越高，舒适性 下降越明显。3、运行费用：车辆在不平整的路面上行驶，会增加车辆的运行费 用，主要表现在增加油耗、降低行车速度和车辆使用寿命、延长出行时间等方面。 4、路面结构：随着平整度的恶化，车辆就会增加对路面的冲击力，从而加快对 路面结构的破坏。5、养护周期和路面使用年限：平整度性能的好坏决定着路面 的养护周期和使用年限。当平整度衰减到路面的行驶质量不能满足行车对路面的 基本功能要求时，便需采用养护措施改善其平整度。以恢复路面平整性能。路面平整度评价指标：平

6、均调整坡（ARS）、纵断面平整度指标、国际平整度制 度（IRI）。平均调整坡（ARS）：通常以车辆行驶一段距离（如 1km）后的累计数值表示， 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统竖向位移量表 示，测定结构可表示为m/km，它反映了单位行驶距离内悬挂系统的累计行程。 这个单位类似于坡度的单位，故称为平均调整坡。纵断面平整度指标：1、功率谱分析：路面平整度表现出随机性质，功率谱是具 有随机性质的时间序列分析的一种重要方式，常用于随机信号的统计描述，因而 也可用于表征路面断面。2、竖向加速度均方根：相邻断面坡度变化同抽样点间 距的比值的均方根。断面坡度：抽样点的高程同相应间

7、隔的水平距离的比值。3、直尺指数：进行路面施工控制时，常用 3m直尺检测路面平整度。通过逐尺连续 测量得到轮迹带的路面纵断面。然后根据公式计算直尺指数，评价路面的平整度。国际平整度指数（IRI）:标准车身悬架的总位移（m ）与行驶距离（km ）之比。检测设备水准测量：应用水准仪和水准尺沿轮迹量测路表高程，由此得到精确的路表纵断面。梁式断面仪：一根3m长的铅制梁，两端支于可以调整水平的三脚架上，一直径 为250mm的跟随轮装载可以在梁上滑移的支架上，跟随轮沿梁长在路表滚过， 装载支架内的仪器测出跟随轮相对于梁的竖向位移。激光断面仪：在测试车上安装竖向加速度计，以得到惯性参考系，由加速度计的 信号

8、，通过二重积分后，便可以得到车身的位置。车身同路表面之间的距离，可 以通过装在车上沿路表面滚动的跟随轮， 利用线性电位计量测得。 将此相对位移 同车身位移叠加后便可得到路表纵断面。纵断面分析仪： 惯性摆提供模拟水平参考系， 通过沿侧车轮支撑臂相对于水平惯 性摆的角位移， 可计算得出轮子沿路表的竖向位移，由此得到路表纵断面。激光平整度测试系统（RSP）:测试系统由系统处理器、激光传感器、距离传感 器和便携式电脑组成。 系统处理器主要用于控制激光发生器并收齐由激光器传送 的电信号，加以放大、转换、数据处理得到路面与光平面的差值。另外收集和处 理距离传感器传送的信号。 距离传感器用来测定测试车行驶距

9、离并将其传送到系 统处理器来控制激光器。 激光器用于发射和收齐激光束， 确定光时差。 利用系统 软件计算需要的国际平整度指数 IRI 。激光平整度测试系统主要测试指标：1、纵断面与IRI :在纵断面测量中，使用加 速度计可以监视车体的竖向运动， 激光传感器用于测量车体与路面间的位移， 将 车体运动和相应车体与路面间的位移相叠加即可得到路面纵断面。2、车辙与横断面：使用三个激光传感器便可以进行车辙值的测量。 两个激光传感器在车轮轮 迹上进行高度测量， 另一个在中心线上测量。 车道中心线的高度和两个轮迹高度 点间连线的垂直距离即为车辙值。 多个激光传感器便可进行横断面的测试。 越多 的传感器德高的

10、横断面信息越详细。 3、纹理： 4、横坡、纵坡和曲率半径：系统 内配置惯性运动传感器， 用于采集路面横坡、 纵坡和曲率。 横坡根据测试横断面 的高度点进行线形回归计算。 其坡度为横坡。 道路的曲率半径或曲度在水平面上 确定，使用转弯速率和车速进行计算。路面抗滑性能检测路面与轮胎间摩擦产生的机理： 1、轮胎与路面分子间的分子作用：当两个物体 表面之间相距非常近时， 其间的分子引力是相当可观的。 这种分子力构成了轮胎 与路面间摩擦力的一部分。 主要取决于轮胎和路面间实际接触面积的大小， 它受 路面状态，如污染、水膜、灰尘及湿度等影响较大。 2、轮胎与路面间的粘着作 用：轮胎与路面之间存在粘着作用。

11、 主要取决于轮胎与路面材料的性能、 接触面 之间的压力、路面状态以及轮胎与路面间的实际接触面积。 3、胎面橡胶的弹性 变形：橡胶是一种弹性非常好的材料。 行驶过程中胎面橡胶会反复产生较大的弹 性变形，这种弹性变形所产生的变形力与弹性变形恢复力的合力也构成摩擦力的 一部分。 4、路面上小尺寸微凸体的微切削作用：在荷载作用下，路面上的较小 尺寸的微凸体会对胎面形成微切削作用。 微切削过程中产生的阻力是轮胎与路面 间摩擦力的一部分。抗滑性能的影响因素：轮胎方面因素： 1、轮胎类型：目前使用的轮胎主要有子 午线轮胎、斜交线轮胎和带束斜交轮胎三种。 轮胎类型的不同导致摩擦力的不同。 2、胎面花纹：轮胎的

12、胎面花纹对轮胎摩擦性能的影响有三个方面：即胎面花纹 类型、密度系数和深度。 3、充气压力：对于某一特定的地表条件存在一最佳的 胎压值。 4、胎面磨损：胎面磨损后将显著降低胎面花纹的贮水和排水能力，从 而使轮胎与湿路面间的摩擦系数降低。 路面方面的因素： 主要与路表的构造状况 有关。性能指标主要分为四类：细构造、粗构造、宏构造和平整度。粗构造主要 影响高速行车时路面表层的抗滑能力。 细构造对轮胎与面层表面的附着力有很大影响。它既影响低速行车时路面表层的抗滑能力， 也影响高速行车时路面表层的 抗滑能力。行车速度：速度越快，摩擦力也会越小。介质的影响：1、水膜的影响：路面上有水，由于水的润滑作用，其

13、与路面间的摩擦系数将会显著下降。2、路表污染物的影响：当路面上存在油渍等污染物时，将使轮胎与路面间的摩擦系 数急剧下降。温度因素：轮胎的摩擦能力随往年度降低而增加。纵向摩擦系数：是轮胎与路面间的水平力与车轮垂直里的比值。横向摩擦系数：表示车辆在曲线内以及紧急驾驶横穿路面需要的抗滑能力。是垂直于试验轮旋转平面的侧向力与轮重的比值。IFI国际摩阻指数：将各种抗滑性能测试设备的测试结果统一到一个共同的标准 上来。路面结构层厚度检测既路面雷达应用技术路面雷达的基本原理：是向地下发射脉冲形式的高频电磁波， 电磁波在地下介质 传播过程中，在遇到存在电性差异的地下目标体， 如空洞、路面结构层分界面等 时，会发生反射，反射的电磁波到达地面时接收天线接收， 在对接收到的雷达波 进行处理和分析的基础上，根据接收到的雷达波形、强度和双程走时等参数便可 推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态，从而达到对地下隐藏目标 物的探测。路面雷达系统的组成：天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成。路面厚度检测的基本原理：根据电磁脉冲在路面与路基界面的反射时间和传播速度，求得路面的厚度。h二vt= h = C 航 2路面承载能力：路面达到预定的损坏状况之前，还能承受行车荷载作用的累积次 数或还能