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云浮市交通运输工程质量检测站 527300
摘要：本文分析了公路路面常规检测中的厚度检测、平整度检测、承载能力检测和抗滑能力检测等技术，并介绍了路面破损检测技术的特点。
关键词：公路路面；检测；注意
公路建设不仅需要数量，更要保证质量。不规范建设和施工所导致的质量问题不仅使路面容易损坏、道路使用寿命缩短，而且造成运输能力下降、交通事故增多。路面检测既是公路竣工验收的有效手段，也是公路养护评估的基础。路面检测技术是实现科学合理地检测、评定公路性能和质量状况非常重要的环节，因此本文对路面检测技术及注意问题进行了分析和探讨。
1 公路路面常规检测技术及应注意的问题
1.1 路面厚度检测
路面厚度是指路面结构层的厚度，它直接关系到道路的整体承载能力，还与行车舒适性、公路寿命等有关。检测方法包括：（1）钻芯取样法。即在路面上按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）附录A随机选点方法钻取芯样，通过测量芯样厚度来判断路面厚度。若取样点处有坑洞或裂缝，应在旁边检测。优点是能够检测各结构层厚度，直观、可靠，但也存在设备笨重、对道路完整性产生破坏、数据偶然性大等不足[1]。（2）探地雷达法。这是一种非接触、无损的检测方法，广泛用于勘探、工业、军事、考古等领域。它利用雷达波在不同物质界面上的反射信号差异识别界面，再根据雷达波回波时间以及在不同介质中的波速推算出各种介质的厚度。它所采用的雷达波为短脉冲雷达波，具有抗干扰能力强、距离分辨力高、信号处理方式简单等优势，一天可检测数百公里，检测高效、精确、稳定，使其在路面检测中的前景非常好。需注意的问题是雷达波分辨界面的能力取决于不同材料介电常数的差异性，如果两种材料介电常数非常接近，界面将难以分辨，而影响路面厚度的检测，例如在旧沥青路面上铺筑新沥青路面时有可能无法准确探测加铺路面的厚度。另外，路面材料的含水率过高、基层含有高铁矿渣时也对检测结果影响较大，应引起注意。
1.2 路面平整度检测
路面平整度是指道路表面相对于理想平面的垂直方向偏差，也可以说是车辆行驶中引起振动的高程变化。路表不平既影响行驶舒适性和速度，也加速轮胎磨损和加剧路面损坏，对行车安全造成不良影响，因此平整度是衡量路面性能和施工质量的重要指标。检测方法包括：（1）3m直尺法。检测时把3m直尺靠在路面上，通过楔形塞尺或深度尺测量直尺与路面之间的最大间隙，也可以通过移动装于直尺上的画图仪而在纸带上绘出平整度的“轨迹”。优点简便易行，但人工操作效率低。测量前应清除测定位置附近的杂物。（2）连续式平整度仪法。平整度仪是3m长的“小车”，前后各有4个脚轮，中间有1个测量轮，通过人力或汽车牵引前进，测量轮上下摆动的位移量被传感器等装置转换为电子数据记录下来，就成为行走路面的平整度。该方法适用于较为平整的路面，较多坑槽、破损严重的路段不适用。优点是灵敏度高，可全方位检测。缺点是速度慢（≤12m/h）、效率低。（3）车载式颠簸累积仪法。在测试车底板安装有颠簸累积仪传感器，行驶在凹凸路面上引起的车辆激振，将由此传感器测量后轴与车厢之间的单向位移累计值VBI（单位cm/km）。VBI大小即反映了路面平整度。测试前应与国际平整度指数IRI就相关性进行标定，相关系数R不应小于0.99。优点测试速度快（30～80km/h）、价格低和操作简便，但测试精度不高。（4）车载式激光平整度仪法。测试利用了激光的光时差原理，在测试车上安装有激光传感器、加速度计、陀螺仪及数据采集处理系统。当测试车在路面上行驶时，激光传感器测量激光束反射回读角度，再通过与加速度计信号互差以消除车辆颠簸影响，就得到路面真实断面信息。优点测速快（30～100km/h）、精度高、操作简便、效率高，可一次得到平整度、纵坡、横坡、车辙等多项数据。适用于无严重坑槽、车辙以及无积水、积雪、泥浆的路面。
1.3 路面承载能力检测
路面承载能力一般采用弹性弯沉值来表征，也就是标准轴载作用下双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。检测方法包括：（1）贝克曼梁法。贝克曼梁弯沉仪由贝克曼梁、百分表和表架组成，它利用了杠杆原理，在规定轴载作用下路面表面轮隙处产生的垂直变形反映在百分表上就是弯沉值。该方法为传统方法，测试速度慢、效率低，并且无法模拟车辆实际荷载，精度、可靠性较低。（2）自动弯沉仪法。工作原理与贝克曼梁法相近，但以位移传感器代替百分表，并通过工业微机控制连续测量和记录，自动化程度较高。并且与贝克曼梁法不同的是它测定的是静态总弯沉，而不是回弹弯沉，用于承载力评价时需换算为回弹弯沉值。适用于柔性路面高密集的测量。（3）落锤式弯沉仪法。利用落锤式弯沉仪（FWD）的标准质量重锤从一定高度落下，路面表面在冲击荷载作用下产生瞬时变形。所以FWD测定的是动态弯沉与弯沉盆，换算为回弹弯沉值可用来评价道路承载能力，还可推算路面材料的动态弹性模量。优点为检测速度快（大约为贝克曼梁法的1倍）、精度高，自动化程度高，人为影响小，可模拟实际车辆荷载作用效果，适合大规模路面弯沉测试。（4）激光弯沉仪法。这是一种新型弯沉检测方法，测试仪器固定在后轮隙中，硅光电池测头固定在路面测点上，当车辆驶离测点时路面回弹并带动硅光电池测头上升，测试仪器中发出的激光束照射在硅光电池上产生光电流，根据光电流大小可计算回弹弯沉值。优点操作简便、精度较高，具无损特点，可用于刚性路面弯沉检测。
1.4 路面抗滑能力检测
路面抗滑能力是路面重要的安全技术指标，反映了车辆制动时路面抵抗滑移的能力。一般以轮胎与路面之间的摩擦系数、路面纹理构造深度表示。测试方法包括：（1）构造深度测试法。路面构造深度（TD）是指一定面积路表面凹凸不平的开口空隙的平均深度，以mm表示。根据操作方法，分为铺砂法和激光构造深度法。铺砂法是将已知体积的砂摊铺于路表测点上而表面没有浮砂，以砂的体积与所覆盖面积之比作为构造深度。铺砂可采用人工或电动铺砂仪进行。激光构造深度法是利用激光测距原理，以较高频率采样、计算路面构造深度。铺砂法操作简单，但效率低，受人为因素影响大；而激光构造深度法效率高，但设备较为昂贵。（2）摩擦系数法。包括制动距离法和动态旋转摩擦系数测试仪法。前者为四轮小客车或轻货车以一定速度行驶在潮湿路面上，测量从刹车开始到完全停止所滑移的距离，再计算摩擦系数。后者将特制测试仪器放在洒水路面上，仪器转动盘受到路表摩擦力作用而减速，通过测量制动力矩计算出摩擦系数。两者比较，制动距离法直观、快速，但须中断交通；而动态旋转摩擦系数测试仪法能测试出不同速度下的摩擦系数，多用于科研，工程检测应用较少。（3）摆式仪法。这种方法是以手提式摆式摩擦系数测定仪测试潮湿路面抗滑摆值。优点是操作简便，但效率低。选点应按JTG E60-2008附录A规定进行。（4）横向力系数测定法。路面横向力系数是指标准摩擦系数测定车以一定速度行驶在潮湿路面上，测定轮与行车方向成一定角度时，轮胎摩擦阻力与试验轮荷载的比值。优点测试简便、快速，不影响交通。
2 公路路面破损检测技术及特点
2.1 路面破损检测的必要性
公路在满足交通运输的同时，会因车辆荷载、天气、施工等因素而出现路面破损，如开裂、坑槽、沉陷、车辙等，严重影响路面承载力和交通安全，而高效、准确的检测数据是路面养护决策的有力依据，因此路面破损检测是非常必要的。
2.2 主要检测方法与特点
路面破损检测方法[2]包括人工观察法、录像测读法、超声波法、激光法、摄像测量法和探地雷达法等。人工观察法是通过步行观察，效率很低，还有安全性问题。录像测读法是坐车观察路面的同时录像，效率也很低，且不够准确。超声波法只适用于水泥路面。激光法还未实用化。较为成熟高效的只有摄像测量法和探地雷达法。探地雷达法前面已经介绍，这里不再赘述。摄像测量法是随着高精数字化摄像技术的发展而获得长足发展，现已可呈现破损路面的三维立体信息，具有广阔的发展前景。目前，国内在
摘要：本文分析了公路路面常规检测中的厚度检测、平整度检测、承载能力检测和抗滑能力检测等技术，并介绍了路面破损检测技术的特点。
关键词：公路路面；检测；注意
公路建设不仅需要数量，更要保证质量。不规范建设和施工所导致的质量问题不仅使路面容易损坏、道路使用寿命缩短，而且造成运输能力下降、交通事故增多。路面检测既是公路竣工验收的有效手段，也是公路养护评估的基础。路面检测技术是实现科学合理地检测、评定公路性能和质量状况非常重要的环节，因此本文对路面检测技术及注意问题进行了分析和探讨。
1 公路路面常规检测技术及应注意的问题
1.1 路面厚度检测
路面厚度是指路面结构层的厚度，它直接关系到道路的整体承载能力，还与行车舒适性、公路寿命等有关。检测方法包括：（1）钻芯取样法。即在路面上按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）附录A随机选点方法钻取芯样，通过测量芯样厚度来判断路面厚度。若取样点处有坑洞或裂缝，应在旁边检测。优点是能够检测各结构层厚度，直观、可靠，但也存在设备笨重、对道路完整性产生破坏、数据偶然性大等不足[1]。（2）探地雷达法。这是一种非接触、无损的检测方法，广泛用于勘探、工业、军事、考古等领域。它利用雷达波在不同物质界面上的反射信号差异识别界面，再根据雷达波回波时间以及在不同介质中的波速推算出各种介质的厚度。它所采用的雷达波为短脉冲雷达波，具有抗干扰能力强、距离分辨力高、信号处理方式简单等优势，一天可检测数百公里，检测高效、精确、稳定，使其在路面检测中的前景非常好。需注意的问题是雷达波分辨界面的能力取决于不同材料介电常数的差异性，如果两种材料介电常数非常接近，界面将难以分辨，而影响路面厚度的检测，例如在旧沥青路面上铺筑新沥青路面时有可能无法准确探测加铺路面的厚度。另外，路面材料的含水率过高、基层含有高铁矿渣时也对检测结果影响较大，应引起注意。
1.2 路面平整度检测
路面平整度是指道路表面相对于理想平面的垂直方向偏差，也可以说是车辆行驶中引起振动的高程变化。路表不平既影响行驶舒适性和速度，也加速轮胎磨损和加剧路面损坏，对行车安全造成不良影响，因此平整度是衡量路面性能和施工质量的重要指标。检测方法包括：（1）3m直尺法。检测时把3m直尺靠在路面上，通过楔形塞尺或深度尺测量直尺与路面之间的最大间隙，也可以通过移动装于直尺上的画图仪而在纸带上绘出平整度的“轨迹”。优点简便易行，但人工操作效率低。测量前应清除测定位置附近的杂物。（2）连续式平整度仪法。平整度仪是3m长的“小车”，前后各有4个脚轮，中间有1个测量轮，通过人力或汽车牵引前进，测量轮上下摆动的位移量被传感器等装置转换为电子数据记录下来，就成为行走路面的平整度。该方法适用于较为平整的路面，较多坑槽、破损严重的路段不适用。优点是灵敏度高，可全方位检测。缺点是速度慢（≤12m/h）、效率低。（3）车载式颠簸累积仪法。在测试车底板安装有颠簸累积仪传感器，行驶在凹凸路面上引起的车辆激振，将由此传感器测量后轴与车厢之间的单向位移累计值VBI（单位cm/km）。VBI大小即反映了路面平整度。测试前应与国际平整度指数IRI就相关性进行标定，相关系数R不应小于0.99。优点测试速度快（30～80km/h）、价格低和操作简便，但测试精度不高。（4）车载式激光平整度仪法。测试利用了激光的光时差原理，在测试车上安装有激光传感器、加速度计、陀螺仪及数据采集处理系统。当测试车在路面上行驶时，激光传感器测量激光束反射回读角度，再通过与加速度计信号互差以消除车辆颠簸影响，就得到路面真实断面信息。优点测速快（30～100km/h）、精度高、操作简便、效率高，可一次得到平整度、纵坡、横坡、车辙等多项数据。适用于无严重坑槽、车辙以及无积水、积雪、泥浆的路面。
1.3 路面承载能力检测
路面承载能力一般采用弹性弯沉值来表征，也就是标准轴载作用下双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。检测方法包括：（1）贝克曼梁法。贝克曼梁弯沉仪由贝克曼梁、百分表和表架组成，它利用了杠杆原理，在规定轴载作用下路面表面轮隙处产生的垂直变形反映在百分表上就是弯沉值。该方法为传统方法，测试速度慢、效率低，并且无法模拟车辆实际荷载，精度、可靠性较低。（2）自动弯沉仪法。工作原理与贝克曼梁法相近，但以位移传感器代替百分表，并通过工业微机控制连续测量和记录，自动化程度较高。并且与贝克曼梁法不同的是它测定的是静态总弯沉，而不是回弹弯沉，用于承载力评价时需换算为回弹弯沉值。适用于柔性路面高密集的测量。（3）落锤式弯沉仪法。利用落锤式弯沉仪（FWD）的标准质量重锤从一定高度落下，路面表面在冲击荷载作用下产生瞬时变形。所以FWD测定的是动态弯沉与弯沉盆，换算为回弹弯沉值可用来评价道路承载能力，还可推算路面材料的动态弹性模量。优点为检测速度快（大约为贝克曼梁法的1倍）、精度高，自动化程度高，人为影响小，可模拟实际车辆荷载作用效果，适合大规模路面弯沉测试。（4）激光弯沉仪法。这是一种新型弯沉检测方法，测试仪器固定在后轮隙中，硅光电池测头固定在路面测点上，当车辆驶离测点时路面回弹并带动硅光电池测头上升，测试仪器中发出的激光束照射在硅光电池上产生光电流，根据光电流大小可计算回弹弯沉值。优点操作简便、精度较高，具无损特点，可用于刚性路面弯沉检测。
1.4 路面抗滑能力检测
路面抗滑能力是路面重要的安全技术指标，反映了车辆制动时路面抵抗滑移的能力。一般以轮胎与路面之间的摩擦系数、路面纹理构造深度表示。测试方法包括：（1）构造深度测试法。路面构造深度（TD）是指一定面积路表面凹凸不平的开口空隙的平均深度，以mm表示。根据操作方法，分为铺砂法和激光构造深度法。铺砂法是将已知体积的砂摊铺于路表测点上而表面没有浮砂，以砂的体积与所覆盖面积之比作为构造深度。铺砂可采用人工或电动铺砂仪进行。激光构造深度法是利用激光测距原理，以较高频率采样、计算路面构造深度。铺砂法操作简单，但效率低，受人为因素影响大；而激光构造深度法效率高，但设备较为昂贵。（2）摩擦系数法。包括制动距离法和动态旋转摩擦系数测试仪法。前者为四轮小客车或轻货车以一定速度行驶在潮湿路面上，测量从刹车开始到完全停止所滑移的距离，再计算摩擦系数。后者将特制测试仪器放在洒水路面上，仪器转动盘受到路表摩擦力作用而减速，通过测量制动力矩计算出摩擦系数。两者比较，制动距离法直观、快速，但须中断交通；而动态旋转摩擦系数测试仪法能测试出不同速度下的摩擦系数，多用于科研，工程检测应用较少。（3）摆式仪法。这种方法是以手提式摆式摩擦系数测定仪测试潮湿路面抗滑摆值。优点是操作简便，但效率低。选点应按JTG E60-2008附录A规定进行。（4）横向力系数测定法。路面横向力系数是指标准摩擦系数测定车以一定速度行驶在潮湿路面上，测定轮与行车方向成一定角度时，轮胎摩擦阻力与试验轮荷载的比值。优点测试简便、快速，不影响交通。
2 公路路面破损检测技术及特点
2.1 路面破损检测的必要性
公路在满足交通运输的同时，会因车辆荷载、天气、施工等因素而出现路面破损，如开裂、坑槽、沉陷、车辙等，严重影响路面承载力和交通安全，而高效、准确的检测数据是路面养护决策的有力依据，因此路面破损检测是非常必要的。
2.2 主要检测方法与特点
路面破损检测方法[2]包括人工观察法、录像测读法、超声波法、激光法、摄像测量法和探地雷达法等。人工观察法是通过步行观察，效率很低，还有安全性问题。录像测读法是坐车观察路面的同时录像，效率也很低，且不够准确。超声波法只适用于水泥路面。激光法还未实用化。较为成熟高效的只有摄像测量法和探地雷达法。探地雷达法前面已经介绍，这里不再赘述。摄像测量法是随着高精数字化摄像技术的发展而获得长足发展，现已可呈现破损路面的三维立体信息，具有广阔的发展前景。目前，国内在