《公路基础设施长期性能科学观测网 第1部分：建设规范》编制说明

交通运输行业标准

公路基础设施长期性能科学观测网

第1部分：建设规范

（征求意见稿）

编制说明

标准起草组

2023年10月

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一、工作简况

（一）任务来源

为贯彻落实《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》，推

动构建符合实际、具有中国特色的交通基础设施设计建造养护理论体系，服务

交通运输高质量发展，根据“十四五”交通运输相关规划部署，交通运输部决

定启动交通基础设施长期性能科学观测网建设工作。

鉴于我国在公路工程领域已开展近30年的长期性能跟踪观测与研究，积累

了大量的实践经验，技术较为成熟。交通运输部办公厅在2021年底优先启动了

“公路路基路面长期性能科学观测网”（以下简称“观测网”）建设试点的相

关工作。该项工作同步发布了《公路路基路面长期性能科学观测网试点建设指

南》，对公路路基路面长期性能观测活动中的观测点、观测方法和原则、观测

指标体系、观测数据管理方法、观测点标志标识等提出了相应的技术要求，为

试点观测点的遴选和建设提供了必要的参考和指导。

为了更进一步规范公路路基路面长期性能科学观测网观测观点的建设与升

级、观测数据采集与汇交、科学分析与研究等，《交通运输部关于下达2023年

交通运输标准化计划（第一批）的通知》（交科技函〔2023〕366号）下达了

《公路基础设施长期性能科学观测网》系列标准计划，本文件是第1部分建设

规范，计划号是JT2023-22。

（二）主要工作过程

本标准的编制工作主要服务于公路路基路面长期性能科学观测网建设。该

项工作启动以来，为确保各观测点能够按照统一标准开展条件建设与升级、数

据采集与汇交、科学分析与研究，主编单位编制了相应的建设指南和一系列标

准草案，给出了观测点、观测方法、观测指标、观测数据管理、标志标识等指

导性要求，为各依托单位和建设单位从行业层面提供了重要的技术参考。在此

基础上，主编单位历经3年多的修改和完善，最终形成了本标准的主要技术内

容。本标准的具体工作过程简述如下：

2019年10月，在第S54次香山科学会议-“中国长寿命路面关键科学问题

及技术前沿”主题会议召开之后，交通运输部科技司启动了观测网建设工作。

经过广泛调研和考察，由交通运输部公路科学研究所（以下简称“公路所”）

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编制形成了观测网的建设指南和建设方案。2021年12月，公路所受交通运输

部科技司委托，在总结前期大量公路长期性能观测工作基础上编制形成了“公

路路基路面长期性能科学观测网试点建设指南”。2022年，公路所编制形成了

公路基础设施长期性能科学观测网系列规范草案，并广泛征求观测网19个试点

观测点推荐单位、建设单位和主要技术支撑单位的意见，对公路基础设施长期

性能科学观测网系列规范进行了多次修改和完善。

2023年7月21日，交通运输部科技司发布了《交通运输部关于下达2023

年交通运输标准化计划（第一批）的通知》（交科技函〔2023〕366号）下达

了《公路基础设施长期性能科学观测网》系列标准计划。

2023年7月至2023年9月，公路所依托足尺路面试验环道平台和观测网

19个试点观测点的实践经验，按照观测网建设、运行和数据汇交的3个不同阶

段，修改和完善原有规范草案，编制形成了《公路基础设施长期性能科学观测

网第1部分建设规范》（征求意见稿）。

（三）起草单位

主编单位：交通运输部公路科学研究所，在交通运输部和各省市交通主管

部门的多年连续支持下，已开展了30余年系统的公路长期性能观测研究工作，

并已在观测试验基地、仪器设备、数据管理系统、共享及示范服务平台等基础

条件建设方面取得了显著成效，建成了具有国际先进水平的野外观测能力和国

际领先水平的室内外多尺度试验能力的科学观测试验平台，为本标准的制定提

供了充分的基础条件。主要负责对标准的总体框架布局、技术方案确定、整体

内容编制工作。

参编单位：山东省交通科学研究院、广西交投科技有限公司、江苏交通控

股有限公司、四川省公路规划勘察设计研究院有限公司、四川高速公路建设开

发集团公司、招商局公路网络科技控股股份有限公司、新疆交通投资（集团）

有限责任公司、青海省交通控股集团有限公司、浙江交投高速公路运营管理有

限公司、内蒙古公路交通投资发展有限公司、江西省交通投资集团有限责任公

司、福建省高速公路集团有限公司、黑龙江省公路勘察设计院、昭通昭阳绕城

高速公路投资开发有限公司、宁波市杭州湾大桥发展有限公司、新疆交通规划

勘察设计研究院有限公司、河南省交通规划设计研究院股份有限公司。参编单

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位作为交通基础设施长期性能科学观测网第一批试点观测点的建设单位或技术

支撑单位，参与长期性能观测工作，具有较强的工作经验，参与标准的部分内

容编制、修改和完善工作。

（四）起草人员及其所做的具体工作

起草组主要成员及其分工如表1所示。

表1起草组主要成员及分工

序号姓名编制单位工作任务

总体负责，起草标准编制大纲和章节

1王旭东交通运输部公路科学研究所内容框架，负责第4、5、6、7、8章

的统稿

2吴将丰交通运输部公路科学研究所负责第4章建设方案的编制

3周兴业交通运输部公路科学研究所负责第6章特殊观测路段建设的编制

负责第1、2、3章的编制及全标准的

4单伶燕交通运输部公路科学研究所

文字修改工作

负责第6章路面结构内部位移传感器

5吴洋交通运输部公路科学研究所

设置的编制

6肖倩交通运输部公路科学研究所负责第5章观测点选址及标志的编制

7关伟交通运输部公路科学研究所负责第8章建设数据中心的内容编制

负责第6章特殊、一般测路段建设的

8李倩交通运输部公路科学研究所

编制

9王林山东省交通科学研究院负责附录B传感器布设方式编制

负责第6章路面结构内部温、湿度传

10傅琴广西交投科技有限公司

感器设置的编制

负责第6章路面结构内部应力传感器

11吴赞平江苏交通控股有限公司

设置的编制

四川省公路规划勘察设计研

12张晓华负责第7章观测房设置的编制

究院有限公司

四川高速公路建设开发集团

13周栓科负责第7章数据采集系统安装的编制

公司

招商局公路网络科技控股股

14赵战伟负责第8章软件平台建设的编制

份有限公司

新疆交通投资（集团）有限

15冯立群负责第9章观测点巡检与维护的编制

责任公司

青海省交通控股集团有限公

16钟闻华负责第6章动态称重仪设置的编制

司

浙江交投高速公路运营管理负责第6章盐渍土地区盐分传感器设

17胡根生

有限公司置的编制

内蒙古公路交通投资发展有负责第6章路面结构内部应变传感器

18张志耕

限公司设置的编制

江西省交通投资集团有限责

19彭爱红负责第6章气象站设置的编制

任公司

20曾俊铖福建省高速公路集团有限公负责第6章高填方路基观测设备设置

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序号姓名编制单位工作任务

司的编制

负责第6章永冻土和严寒地区观测设

21陈柯黑龙江省公路勘察设计院

备的编制

昭通昭阳绕城高速公路投资

22杨碧宇负责第7章供电系统的编制

开发有限公司

宁波市杭州湾大桥发展有限负责第6章桥面铺装结构观测设备的

23王金权

公司编制

新疆交通规划勘察设计研究

24刘杰负责附录A观测点的标志牌编制

院有限公司

河南省交通规划设计研究院

25王笑风负责第7章数据传输设置的编制

股份有限公司

二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据

（一）编制原则

《公路基础设施长期性能科学观测网第1部分：建设规范》的编制将遵循

科学性、实用性、先进性、可持续性和兼容性等基本原则

1.科学性

本标准基于足尺路面试验环道、国家野外站和行业观测网的长期建设的实

践经验，充分考虑到交通基础设施量大、面广的特点，全面考虑领域代表性、

区域代表性和工程代表性，在科学合理的公路基础设施长期性能科学观测网布

局下，从建设布局和方案、观测设施设备、数据中心建设对公路基础设施长期

性能科学观测点的建设提出了科学的技术要求。

2.实用性

本标准在编制过程中对已建成的观测点进行调研考察，广泛征求行业主管

部门、建设单位、主要技术支撑单位的意见和建议，凝聚共识，制订的技术内

容将充分考虑可行性和可操作性，以确保具有较高的实用性。

3先进性

本标准将充分吸纳国内外公路基础设施长期性能观测的最新研究成果、先

进工程案例的经验和做法，并对比公路长期性能观测与一般性能观测不同。因

公路长期性能观测需要通过智能传感器、物联网、云存储、云传输等技术手段

开展持续性、不间断的连续采集和异地实时传输，本标准将给出公路智能化、

数字化等技术领域中的部分技术要求和规范条款，确保各项技术规定的先进性

和前瞻性。

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4.可持续性

本标准充分考虑了我国各地区的气候、地质、地形、公路建设特点等，全

方位的规划公路路基路面长期性能科学观测网，对观测点的建设具有较高的指

导作用，确保观测点建成后具有10年及以上的长期性能观测的功能。

5.兼容性

本标准是对公路行业现行规范的补充，是一个开放的技术体系，具有较强

的包容性、拓展性和可修正性，有利于不断吸纳更多的研究成果和工程实践经

验，便于规范的不断完善。

（二）标准编制框架

1.标准名称与框架

本标准属于制定标准。申报时采用的名称为《公路长期性能科学观测网观

测规范》，按照公路长期性能观测网建设、观测和数据汇交的三个阶段的划分，

属于观测阶段范围，具有明显的界限划分。根据评审专家和部科技司建议，为

了更好的区分公路、桥隧，参照交通运输部办公厅发布的“交通运输部办公厅

关于公布交通基础设施长期性能科学观测网第一批试点观测点的通知”（交办

科技函[2022]1237号），最终修改为《公路基础设施长期性能科学观测网第1

部分：建设规范》。

本标准的总体框架包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、建设布局

和方案、观测点选址及标志、观测点路段建设要求、数据现场采集和传输系统

安装、数据中心建设、观测点巡检与维护、附录A（规范性）观测点标志牌和

附录B（资料性）传感器布设方式。

2.参考标准

◆《道路交通标志和标线第2部分：道路交通标志》（GB5768.2)

（三）标准主要内容的确定依据

在本标准申请立项之前，主编单位在长期性能观测方面开展了大量的基础

性工作，拥有北京大杜社公路材料腐蚀与工程安全国家野外科学观测研究站，

开展了路基路面长期使用性能的观测工作，积累了完整的路面服役期间环境及

路面响应数据，发现了路面服役期间的力学状态损伤演化规律，为新一代低碳、

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安全、耐久公路建养技术的研发提供了技术支持，在行业内取得了高度认可。

其中，国家站采用“一站多点”模式，以足尺环道平台作为“中心站”，与分布

于全国各地的13个野外科学观测点相联合，采用统一的观测指标和数据采集标

准，同步开展长期定位观测，利用现代传感技术、自动化检测设备和物联网技

术等多学科综合手段，实现观测数据的实时采集和汇交。针对多种路面结构开

展了不同地域环境公路观测路段气象环境、交通荷载、材料与结构、力学响应

以及服役状态长期定位观测，并将信息汇交于统一的数据中心，向行业开放共

享。

通过上述工作的开展，编制组已掌握公路路基路面长期性能观测工作中的

场站建设、观测指标、观测方法、数据管理等核心技术且成熟度较高，也编制

了相应的建设指南和规范草案，为本标准的编制工作提供了重要的参考和指导。

在此基础上，确定了本标准的主要技术内容，简述如下。

1.术语与定义

（1）公路长期性能野外科学观测点（第3.1条）

本术语定义在公路路基长期性能观测网试点建设指南的要求上进行了准确

定义，明确了观测点应具备开展公路基础设施的性能监测、检测设备。

（2）公路长期性能野外科学观测网（第3.2条）

本术语定义在公路路基长期性能观测网试点建设指南的要求基础上，编制

组借鉴国外路面长期使用性能研究（LTPP课题）相关术语定义，最终确定了本

规范中公路长期性能野外科学观测网的定义。

（3）一般观测点（第3.3条）

本术语将公路路基长期性能观测网试点建设指南对一般观测点的选址、硬

件配备、观测设施设备等技术要求进行归纳得出本条术语定义。

（4）特殊观测点（第3.4条）

本术语将公路路基长期性能观测网试点建设指南对特殊观测点的选址、硬

件配备、观测设施设备等技术要求进行归纳得出本条术语定义。

2.建设布局和建设方案（第4章）

（1）建设布局（第4.1节）

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在公路路基长期性能观测网试点建设指南的要求上，编制组结合足尺环道

研究及第一批观测点的建设情况，对观测网建设布局提出了更细致的要求。

由于不同地域的气候、地质、地形等自然条件对路基路面长期服役性能的

影响规律存在显著差异，为了获得更具代表性的长期性能观测结果，起草组在

前期开展相关工作时，重点布局了不同气候片区、不同等级公路、不同建养技

术方面的路段观测，所获得的观测结果具有一定的领域代表性和地域代表性。

因此，在确定本标准中观测点建设布局时，基于前期的工作经验，起草组

考虑在观测点的地域性布局方面应根据我国不同的气候、地质、自然条件进行

划分，按照《公路自然区划标准》（JTJ003—86）的划分标准，拟涵盖我国Ⅰ

北部多年冻土区、Ⅱ东部湿润季冻区、Ⅲ黄土高原干湿过渡区、Ⅳ东南湿热区、

Ⅴ西南潮暖区、Ⅵ西北干旱区和Ⅶ青藏高寒区等7大自然区划，以全面反映我

国不同地域公路路基路面的长期服役状态，形成“网状”观测的规模优势。

（2）建设方案（第4.2节）

根据公路路基长期性能观测网试点建设指南的要求，参考国外路面长期使

用性能研究（LTPP课题）情况，结合我国公路长期使用性能观测现状，对观测

网建设方案进行相关规定。

在观测点路段选择时，拟按照我国不同省（市、自治区）的行政区划，考

虑观测路段所处的自然区划、气候环境、地理位置、地质条件、水文特征、交

通荷载、结构类型、道路等级等因素综合确定，涵盖我国典型沥青路面结构、

水泥路面结构、桥面铺装结构等结构形式，覆盖极重、特重、重、中等、轻交

通荷载等级的公路，包括高速公路、一级公路、二级公路、野外加速加载试验

路段等典型路段类型。按照《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2017）高速

公路、一级公路设计使用年限为15年、二级公路的设计使用年限为12年，为

保障观测点对观测路段的持久性，本规范规定每个观测路段的观测时间应在10

年及以上。

3.关于观测点选址及标志（第5章）

在观测点的选址方面与公路路基长期性能观测网试点建设指南的要求保持

了一致，按照《公路工程质量检验评定标准》对路面工程按照每1~3km路段为

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一个分部工程，并考虑到我国公路在大面积施工前应修筑试验路的长度不小于

200m，本规范了每个观测路段的长度不小于500m，宜不大于2000m。

在标志方面参照了GB5768.2道路交通标志和标线第2部分：道路交通标

志的相关要求，柱式标志内边缘不应侵入道路建筑限界，一般距车行道或人行

道的外侧边缘或土路肩不小于25cm，公路设计速度在71-99km/小时，长方形指

示标志牌为160cm×120cm，本标准规定了观测点标志牌设立在观测路段起止点，

距车行道或人行道外侧边缘或土路肩30cm位置处，采用长方形设计160cm×

120cm大小的标志牌

4.观测点路段建设要求

（1）一般观测路段建设（第6.1节）

路面服役期路域环境、路面结构内部环境、路面结构内部力学响应数据是

路面长期性能观测研究的主要因素，是获取路基路面在服役期间的演变规律的

重要抓手，是开展长寿命沥青路面技术的研发的基础。在主编单位国家野外科

学观测研究站的足尺环道中心站及13个观测点建设时，布设了路域环境、路面

结构内部响应的采集系统，积累了荷载、环境、服役性能、力学响应等4大类

的观测数据，不仅充实了公路工程科学数据资源，也为实现我国长寿命路面技

术的引领发展奠定了扎实的基础。

因此，本标准在观测设施设备布置方面主要借鉴了足尺环道及13个观测点

建设的成功经验，在路面结构内部响应情况收集方面，主要通过在路面结构内

部埋设大量温度、湿度、应力、应变等传感器获取内部温度、湿度和力学变化。

本节主要是对一般观测路段气象站设置、路面结构内部温、湿度传感器设置、

观测路段“米”桩设置进行规定。

①气象站

气象站是一种能自动记录与存储气象观测要素数据的设备，如图1所示，

由硬件系统和控制处理软件组成，硬件系统包括各监测要素传感器、数据采集

仪、通讯接口、系统电源等，控制处理软件包括数据采集软件和数据处理业务

软件。小型气象站可实时监测温度、湿度、风速、风向、雨量、气压、光照等

多种气象参数，被广泛应用于气象环境监测、环保、机场、工业、农业、林业、

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旅游业、地质、水文水利、军事、仓储、科学研究等领域。野外观测点采用埋

设小型气象站，参考百度百科的小型气象站技术参数见下表2。

表2小型气象站参数

序号要素量程范围分辨力准确度

1空气温度-40℃～+85℃0.01℃±0.3℃

2空气湿度0-100%RH0.024%RH±2%RH

3大气压力300～1100hPa0.01hPa±1hPa

4风速0～30m/s0.1m/s±0.5m/s

5风向0～360°45°/

6总辐射0～1800W/m21W/m2/

7光照0-20万Lux/±7%（25℃）

8紫外辐射0-450uW/cm21uW/cm2±10%FS

在温度方面考虑到我国在明确记录到的最低气温出现在1969年2月13日

的黑龙江漠河，为零下52、3摄氏度，调整量程范围为-50℃～+80℃,因试验数

据分析温度精度0.1℃就可满足需求，故观测精度要求为0.1℃。路面使用性能

分析也需要考虑观测点的降雨量情况，故增加了对降雨量测量指标，参考水利

行业标准SL21对降水量观测精度要求0.4mm(≤10mm时)；4%（>10mm时），观测

量程要求0mm～999.9mm。

在光照度和风速方面，考虑观测路段实际情况将风速观测量程提高为0～

70m/s，因光照度是影响沥青老化的主要因素，将其观测精度提高0.2%。

因考虑到观测数据分析与建设观测点的经济性降低了对湿度、风向、紫外

辐射、总辐射、大气压力的要求。

因气象站需检测观测路段的整体环境情况，观测路段的长度不小于500m，

故气象站应建设在观测路段中段或者路段前后500m范围，考虑到公路行车安

全，气象站总高不高于3m。气象站在野外需要考虑防尘防水因素，故气象站外

部应采用抗恶劣环境结构设计，防护等级为IP65。

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图1气象站

②动态称重仪

动态称重系统是一组安装的传感器和含有软件的电子仪器，泳衣测量动态

轮胎力和车辆通过时间，并提供计算轮重、轴重、总重的数据。目前用于执法

目的高速称重系统总误差为6%，考虑节约建设经费，要求车辆轴载精度大于90%

即可。为保障数据传输稳定剂动态称重仪安全，规定了传输导线的线径不小于

1.5mm，检测线圈应是长方形，且在四个角上做成45°倒角。考虑到我国公路

形成车辆情况，要求单轴监测量程宜不小于限载车辆轴重的200%，为保证对观

测数据的保存和分析，要求数据存储能力宜不少于14天。

③温、湿度传感器

路面结构温度观测常用传感器为电阻温度传感器,由一个对温度非常敏感

的铂金电阻构成，其高温性能稳定。四芯或三芯电桥连接方式使得用便携式读

数仪或数据采集系统可获得良好的测试分辨率。路面结构湿度观测常用传感器

为土壤湿度传感器,传感器采用绿色阻燃环氧树脂固化，完全防水，可承受较

强的外力冲击，钢针采用优质材料，可经受长期电解，能经受土壤中的酸碱腐

蚀,如图2所示。

考虑到与气象站温度和湿度数据的统一，要求温度传感器的精度应不低于

0.15℃，路面结构内部湿度传感器的精度应不低于3%，采样频率为1次/10min。

因路面结构形式的要求，需要在各结构层层底位置以及距路表以下100cm、

150cm、200cm、250cm处埋设温、湿度传感器各1个。

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图2温度、湿度传感器

④“米”桩

米桩的作用在于确定路况信息观测的位置，实现定点观测。在实施过程中，

采用按1m绘制地面标志线的形式，定期进行维护，确保“米”桩清晰。

（2）特殊观测路段建设（第6.2节）

特殊观测路段与一般观测路段增加了路面结构内部应力、应变、位移等传

感器布设要求

①路面结构内部应力传感器

路面结构内部应力传感器常用电阻式、光纤光栅、分布式光纤光栅。电阻

式土压力计，采用分离式结构，主要由压力盒、压力传感器、油腔、承压膜、

连接管和屏蔽电缆等组成，如图3所示。各个结构层中均应布设，用于观测所

在层位的竖向应力。

图3土压力计

水泥路面中，也采用振弦式土压力计（见图4），测量结构内部土体的压应

力，由背板、感应板、观测电缆、振弦及激振电磁线圈等组成。

图4振弦式土压力计

②路面结构内部应变传感器

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常用的沥青层应变传感器包括电阻式、光纤光栅、分布式光纤光栅应变传

感器。电阻式应变传感器，如图5所示，其结构包含两个法兰，在这两个法兰

上安装螺纹钢筋支腿，这样的“土”字结构可以保证传感器在沥青路面材料中

固定牢固，耐碾压、利于观测点位置固定及沥青材料握裹结合。

图5沥青应变传感器

测量半刚性材料应变的混凝土应变传感器，如图6所示。该应变计为电阻

式应变计，专为混凝土应变测试设计，可以满足混凝土、水泥砂浆、合成树脂

等硬化过程中长期的应变检测。测量电路采用惠斯通全桥电路，利用与形变体

同步变形的弹性材料引起的电阻变化计算形变体的变形量。

图6混凝土应变计

在路面结构响应分析时，应变数据需精确到0.1MPa，应变数据精确到

10με，根据路面实际服役性能情况和数据分析要求，本标准规定了应力传感器

的精度应满足0.03MPa，量程为0kPa~500kPa；应变传感器的精度应满足3με，

量程为-5000με~+5000με。

应力应变采集频率的确定十分重要。根据《公路沥青路面设计规范》（JTG

D50）中的规定，可将BZZ-100标准轴载的单个车轮简化成半径为10.65cm的圆

形均布荷载。当车轮经过传感器上方时，对于埋设在路表下12cm深度处的传感

器，按照1:1扩散的原则，车轮作用直径将扩散为45.3cm，传感器的有效作用

距离为45.3cm，如图7所示。按照车辆行驶速度80km/h（22.22m/s）计算，车

辆通过传感器上方的时间为0.453/22.22=0.02s。大量的应力应变数据分析结

果表明，为获取车辆通过时包含峰值点的一个完整应力或应变响应波形，约需

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峰值附近的50个数据点，即在车辆通过的0.02s时间内，需至少采集50个数

据点才能获取一个完整波形。按此计算，应力应变采集频率至少为1852Hz。取

整后，结构层力学响应信息观测频率宜为2000Hz。

图7车轮荷载扩散示意图

此外，由于应力应变传感器的采样频率高达2000Hz，但只有车辆经过时的

应力应变响应才有价值，其他车辆未经过时间内，会产生大量的无效数据而浪

费数据存储空间，因此，建议加装应力应变采集触发装置，只有当车辆经过传

感器埋设断面时，再开始应力应变数据采集，节省存储空间，减少数据冗余，

提升数据采集的有效性。

③路面结构内部位移传感器

常用的路面结构内部位移传感器，如图8所示，由内置有位移传感器的测

量头（1～6点）、液压锚块、测杆、压力管以及其它辅助安装元件构成，适用

于需要进行高精度分层沉降自动化测量的工程应用。在路面分析时，路面结构

变形的单位精确到0.1mm，故本标准对位移传感器的精度要求为0.1mm。

图8多点沉降位移传感器

水泥路面中常采用的振弦式钢筋计（见图9），它由一段190mm长的高强

碳钢制成的中空钢筋和同轴安装于其内部的振弦式应变传感元件构成。振弦式

应变传感元件工艺与形式都与振弦式应变计相同，钢筋承受到的拉伸或者压缩

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荷载通过传递会改变应变传感元件中钢弦的张紧程度，从而改变其响应频率。

通过电磁线圈可以激励并读出钢弦的响应频率，计算钢弦频率的改变量便可以

计算出钢筋的应变和荷载变化。

图9振弦式钢筋应变传感器

④传感器的施工工艺

根据传感器的施工工艺，分为先埋法和后埋法施工，具体如下：

先埋法，即直接埋设法，是指在结构层物料摊铺后未碾压前，按照传感器

的预设位置开挖传感器埋设槽和电缆槽，将传感器固定于预设位置后再将物料

回填，然后正常碾压。这种埋设方式的优点在于与施工同步，无需开挖，不破

坏所属层结构；工作量小，施工简单。缺点在于传感器位置可能随压路机碾压

的挤土作用出现轻微变形（经实践，碾压后厚度为20cm的物料层，传感器位

移<1cm）；尖锐的石子可能对暴露在护管外的信号电缆造成挤压破坏；应力集

中可导致部分传感器损坏。

后埋法，包括钻孔埋设法、反开挖埋设法和试块替换法。钻孔埋设法仅适

用于硬质结构层内部传感器的安装。在结构层碾压成形后，在传感器预埋位置

钻适当直径的孔，孔深至传感器预埋深度；将传感器顺入至钻孔中，确认各传

感器到达预埋深度后，灌入与各结构层相同的细物料直至填满钻孔；将传感器

电缆统一接入电缆护管引至采集设备区域。该方法的优点在于与结构施工无冲

突，成活率高，多支传感器统一走线，节省护管并减少护管对结构层的力学性

能的影响；缺点在于钻孔回填不可能达到与结构层相同的性能指标。

反开挖埋设法是结构层施工完成后，在传感器预设位置开挖出传感器安装

槽，将传感器按照预设深度安装在安装槽内，再用回填同级物料并手工夯实。

该方法的优点在于无大型机械影响，成活率高；缺点在于安装槽回填不可能达

到与结构层完全相同的性能指标，施工工作量大，时间长，可能与后续施工相

冲突。

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试块替换法是根据传感器外形大小预制试块，试块的物料和压实度等性能

与实际结构层相同。传感器可预先埋设于试块中或在试块成形后开槽或钻孔埋

设于试块内，试块可施加高温或预应力以使传感器与试块紧密结合。该方法的

优点在于试块加工工程可控，传感器成活率高，试块的性能与路面结构一致性

高，定位、定向精度高（尤其是竖向应变计）；缺点在于试块制作工程繁琐，

耗时耗力，现场埋设时间较长，可能与后一项结构施工冲突。

（3）其他观测设备（第6.3节）

本章节根据公路路基设计规范（JTGD30-2004）特殊路基的要求，借鉴了

足尺环道及13个观测点建设的成功经验，对盐渍土地区、永冻土和严寒地区和

高填方路基提出了埋设传感器的要求和规定，考虑到土质层影响，将传感器埋

设在在路面结构层内部距路表2.5m以下深度范围。

5.数据现场采集和传输系统安装

（1）观测房设置（第7.1节）

观测房是保障数据采集器、电池及其他观测设备的基础保障，根据公路路

基路面长期性能科学观测网试点建设指南有关硬件配置要求，结合13个观测点

对观测房建设的成功经验，对观测房的面积和整体安全提出了具体规定，因观

测房需容乃一人对设备等进行施工和检测，故规定观测房面积为3m2～5m2。

（2）数据采集系统安装（第7.2节）

数据采集系统是确保观测站点获取观测数据的载体，是获取长期科学数据

的基本因素，编制组结合13个观测点在使用过程中，可能存在数据线破坏、数

据采集器采集通道故障、观测房维护的风险，对数据采集系统安装提出了具体

规定。

（3）数据传输设置（第7.3节）

根据公路路基路面长期性能科学观测网试点建设指南有关硬件配置要求，

结合已建观测站点的数据传输模式，可知有限数据传输更加稳定，无线传输数

据时受天气影响严重，提出了相关的技术规定。

（4）供电系统（第7.4节）

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供电系统是为数据采集系统提供动电力的系统，根据已建设的13个观测点

供电情况总结，发现为保障供电的平稳，确保获取联系不间断的采集数据，观

测站点需要配备稳压设备，本标准对此提出了详实的要求。

6.数据中心建设

（1）数据中心（第6.1节）

目前，由于我国各地建设经验差异较大，加上现行标准体系中缺少与长期

性能观测相关的技术标准，导致目前的观测场站建设、观测指标、观测方法、

数据管理等标准不统一。特别是观测数据基本都以路段或管理单位进行汇交和

存储，数据的孤岛化、碎片化十分严重，无法形成全国性的观测网络，数据交

互性和借鉴性差。观测网建设的主要目标之一是，如何将观测点收集的大量的

路面服役数据科学高效的应用在公路路面技术研发之中，这也是为我国交通运

输行业实现原始创新的基石。

编写组在前期开展国家站的建设的工作中，采用统一的观测指标和数据采

集标准，同步开展长期定位观测，利用现代传感技术、自动化检测设备和物联

网技术等多学科综合手段，实现观测数据的实时采集和汇交，能够实时存储、

交互与开放共享，取得了十分良好的使用效果。本标准在此基础上，将通过系

统分析现有观测数据存储存在的问题，提出了省级数据中心和部级数据中心的

职责。

（2）软件平台建设（第6.2节）

软件平台是为准确快捷的获取路面服役数据，编写组提出了观测点建设、

数据管理等标准不统一的解决办法，补充长期性能相关的观测技术标准，形成

长期性能观测数据的软件平台建设要求，提出详细的数据储存模式、汇交形式，

保障全国性的公路长期性能观测网络的形成。

（3）硬件平台建设（第6.3节）

硬件平台主要指服务器、通讯设备、网络安全设备、储存设备等用于保障

长期性能观测的设备，编制组根据足尺环道和13个观测点观测数据储存情况，

提出了数据双备份的服务器要求，设备的储存容量按照年数据量的3~5倍的规

定。

7.观测点巡查与维护（第7章）

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观测网在运行中如何保障各观测点、数据中心切实履行职责，按照规范、

标准的方法进行定期观测、采集与设备设施的维护，是确保有效运行的基础。

观测点开展日常、定期观测工作，主要任务是：按照省级数据中心制定的观测

实施方案，开展观测点内的各项指标日常检测；按照国家中心制定的数据规范，

整理原始数据资料。因一般科研设备的校准时间为1年，故本章对观测内容和

观测设备的校准提出一年一次的要求。

8.附录A(规范性)观测点标志牌

附录A参考了《道路交通标志和标线第2部分：道路交通标志

（GB5768.2）》对公路标志牌的规定，结合观测点应标明公路类别、观测点类

别、观测路段桩号及建设单位的要求，编制了观测点标志牌的格式。

9.附录B（资料性）传感器布设方式

传感器布设的原则是：能够实时监测路面结构内部应力、应变的响应状态

及其环境场变化。同时考虑技术与经济的合理性、施工的可操作性因素、尽可

能采集更多的响应信息等因素。

①技术与经济的合理性。

每个结构、每个整体性结构层底部的应变状态，是公路长期使用性能研究

的重要基础数据，也是结构应力应