路面平整度测试规程和平整度检测仪技术标准1 路面平整度的基本定义路面平整度主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性。

当路面纵断面剖面曲线相对平滑时，则表示路面相对平整，或平整度相对好，反之则表示平整度相对差。

好的路面则要求路面平整度也要好。

2 路面平整度检测的目的和重要性路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标。

平整度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。

路面平整度的检测能为决策者提供重要的信息，使决策者能为路面的维修，养护及翻修等作出优化决策。

另一方面，路面平整度的检测能准确地提供路面施工质量的信息，为路面施工提供一个质量评定的客观指标。

3 路面平整度检测仪的基本分类路面平整度的仪器主要有两大分类：第一类为纵断面测定(直接式检测类)，即测出路面纵断面剖面曲线，然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标。

第二类为车辆对路面的反应测定(响应式检测类)，即测出车辆对路面纵断面变化的力学响应，然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。

对响应式检测类而言，其平整度指标的换算主要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到。

通常，第一类检测方法可用于路面施工质量验收与评价，而第二类检测方法主要用于路面周期性评价。

但第二类检测仪器常要借助于第一类检测仪器进行指标标定。

直接式检测类主要特点是：(1)能得到路面纵断面曲线，根据纵断面曲线，平整度特性可直观地反映出来。

(2)测得的路面纵断面曲线可输入到仿真数学模型而得到车辆对路面纵断面变化的仿真力学响应。

过去的实验和研究已证明这种仿真响应与真实的车辆响应有很好的相关性。

(3)检测路面纵断面曲线是较难的，尤其是长波长纵断面曲线，其原因是难以从检测仪本身直接取得路面纵断面垂直高度参照点。

比较可取的方法是从检测仪本身的垂直加速度或与水平线的夹角之中间接地取得垂直高度的参照点。

(4)由于此类检测仪能得到路面纵断面曲线，因此可直接用于新路面施工质量的验收与评价，使验收部门有客观依据决定施工质量的优劣。

(5)若此类检测仪能测出长波长和短波长路面纵断面曲线，则可作为标准参照仪用于对其它平整度仪进行标定和作相关分析。

响应式检测类主要特点是：(1)此类方法的依据是车辆对路面纵断面垂直高度变化的力学响应，如振动等，然后对这种响应进行数学分析，从而得到平整度指标，如垂直加速度均方差和颠簸累计值等。

(2)由于此类检测方法相对于第一类方法要简单，检测速度要快，因而适用于高速检测和长距离检测。

(3)此类方法无法得到路面纵断面曲线，因而主要应用于现存路面平整度评价。

(4)由于无法得到路面纵断面曲线，此类检测仪需依赖于能测出长波长和短波长路面纵断面曲线的平整度检测仪对其进行标定和作相关分析。

4平整度指标4.1直接式检测类对直接式检测类平整度检测仪而言，主要的平整度指标为国际平整度指标IRI(InternationalRoughnessIndex)。

国际平整度指标IRI是被广泛采用的路面平整度指标。

国际平整度指标IRI的优点是具有很强的时间稳定性和空间稳定性，这使得不同时间和地点检测的国际平整度指标IRI值可进行直接比较。

国际平整度指标IRI的计算是基于四分之一车辆仿真模型。

四分之一车辆仿真模型是用于模拟车辆在实际路面行驶时车体对路面纵断面起伏波动的动态响应。

图A.1为四分之一车模型，模型包括弹簧质量、线性弹簧和阻尼器、非弹簧质量、轮胎弹簧等四个部分。

四分之一车辆仿真模型用于模拟车辆机械系统在路面纵断面曲线输入的激励下的动态响应。

通过四分之一车辆仿真模型计算模型车车辆悬挂系统的单向位移量，将各次计算的单向位移值累加(单位为m)并与路段长度相除(单位为km)，既可以得到国际平整度指标IRI，其单位为m／km。

图A.2概念性地表示了国际平整度指标IRI的计算过程，其计算的数学过程极其繁琐，具体计算公式可查阅有关资料。

应该强调的是国际平整度指标IRI必须先获得路面纵断面剖面曲线，然后将路面纵断面剖面曲线输入到四分之一车辆仿真模型，由四分之一车辆仿真模型计算国际平整度指标IRI。

事实上，几乎所有的自动化路面断面曲线检测系统(直接式检测类)都包含国际平整度指标IRI的计算软件包。

因此只要获得路面纵断面剖面曲线，就能较易获得国际平整度指标IRI。

4.2响应式检测类响应式检测类的检测对象主要包括检测车辆的动态垂直加速度和垂直位移。

当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直加速度时，此类平整度检测仪可归为电子响应式检测类；当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直向累积位移量时，此类平整度检测仪可归为机械响应式检测类。

对电子响应式检测类，由于其检测的对象是车辆的动态垂直加速度，检测原理相对简单，其平整度指标为各采样点垂直加速度的根平方值均值，简称RMSVA(R00tMeanSquareofVerticalAcceleration)。

一般RMSVA与国际平整度指标IRI 具有很好的相关性。

机械响应式检测类平整度仪的工作原理是通过检测车体与后轴的相对位移单向累积数值来间接计算路面平整度。

当车辆行驶时，由于路面的不平整会使后桥与车厢之间产生上下相对位移，此时检测仪的钢丝绳会带动高精度位移传感器转动，使高精度位移传感器输出一系列的脉冲信号，这些脉冲信号经过一定的预处理，每一脉冲输出成为一定的单向位移量信号，此信号再经过数据采集与处理系统的预处理得到单向位移值，此单向位移累积值在计数器上进行累积，测量时单向位移累积值每增加一厘米计数器就记录一个数。

计数器记录的单向位移累积值，连同行车的距离信号一起，以一定的数据模式记录在数据文件中，供数据处理系统进一步分析得出路面平整度指标-颠簸累积值VBI。

颠簸累积值VBI的计算公式如下：（A.1）式中：VBI—颠簸累积值(cm／km)；CN—颠簸累积计数(次)；L—测量路段长度(km)。

4.3标准的平整度指标无论在平整度验收还是在平整度评价时，标准的平整度指标均为国际平整度指标IRI。

对于响应类平整度检测仪而言，需将其平整度指标(RMSVA或VBI)转换成国际平整度指标IRI，即：IRI＝A+B×RMSVA（A.2）或IRI=A+B×VBI（A.3）其中A和B为标定后得到的转换系数，A和B由检测仪标定过程中获得。

(续1)5平整度检测仪的标定方法5.1基本原理响应式平整度检测仪主要依据检测车对路面不平整的动态响应来获得平整度的指标的。

因此，检测本身的机械性能将直接影响到平整度检测的结果。

从概念上讲，不同的检测车针对同一条路面将会有不同的动态响应，即便是同一台检测车，当使用一段时间后，其机械性能和电气性能也会发生一定的变化。

针对这两种性能前后时间的不一致性，在路面平整度检测的实践中，往往采用技术标定(也称系统标定)的方法来使各种响应式路面平整度仪的检测达到一致性，或归结到标准的检测。

在国际上，路面平整度的标准检测主要采用两种方法，第一种方法是采用精密水准仪检测路面平整度，即采用精密水准仪检测出路面的纵断面剖面曲线(标高)，然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成国际平整度指标(IRI)，从而获得该路面的平整度指标的标准检测。

第二种方法是采用手推式断面仪(也称路面纵断面剖面仪)检测路面纵断面剖面曲线，然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成IRI，从而获得该路面的平整度指标的标准检测。

不论是采用何种标准检测，其基本要求是：a．检测结果不受检测设备机械性能的影响；b．检测精度要求较高；C．能直接获得全波长的路面纵断面剖面曲线；d．能直接计算出IRI和。

对于响应式平整度检测仪的标定，一般要求至少5条以上的路面(包括较为粗糙的路面、中等平整的路面和较为平整的路面)，其长度为100～200m左右。

对这些选定的路面，分别采用标准仪器(精密水准仪或手推式断面仪)和被标定的响应式平整度仪实施平整度检测，获得的平整度指标即可用来作为系统标定之用。

图A.3显示的是一个系统标定的结果，被标定的仪器是电子式颠簸累计仪，而标定检测采用的是DAPRES路面纵断面剖面仪(手推式断面仪)。

事实上，系统标定的实质即是将被标定的仪器的检测结果转化为标准检测的结果，若以数学公式表示，则有如下公式：标准检测的平整度指标=A+B×被标定仪器的检测结果(A.4)这里A和B是转换系数，也是在系统标定过程中要获得的技术参数，针对图A.1而言，则有：IRI(标准检测)=A+B×RMSVA(电子式颠簸累积仪输出)这里A=0.6942，B=33.462。

5.2标定步骤(1)标定路段选择标定路段一般选择五条以上，其路面的平整度状况要包括较为平整的路面，中等平整的路面，粗糙的路面。

一般情况下，用于标定的路面越多越好。

从理论上讲，路面的长度越长越好，一般希望在150m到250m之间，若受条件限制，100m 的长度也可，选择路段时，尽可能选择交通量小，且行人干扰少的路段。

(2)路面的准备工作在标定前，路面要进行清理，一般用扫帚扫清路面即可(如图A.4所示)。

路面清扫后，用油漆在路面上作出起始与终止标志，并用油漆描点，将路面左右轮迹标出，左右轮迹的宽度一般可以用被标定的检测车的左右轮间距作为依据。

(3)被标定平整度检测仪的平整度检测对每一条选定的标定路面，用被标定的响应式平整度检测仪实施平整度检测，其检测车的行驶速度必须严格界定，即对每一条路面都采用同样的检测速度，而标定的结果也仅适用于此速度。

一般要求对同一条路面进行三次以上(包括三次)的重复检测。

在重复检测中，每次的检测条件必须相同，三次重复检测的均值既用作该路面的平整度检测结果。

(4)标准仪器的平整度检测标准仪器的平整度检测首先是要获得标定路面的纵断面剖面曲线。

一般可采用精密水准仪或手推式断面仪(路面纵断面剖面仪)来获取路面纵断面剖面曲线。

若采用精密水准仪，则必须在路面标好的左右轮迹上标注取样点，取样点的间隔一般可在25-30m左右。

对所有的路面轮迹来说，取样点的间隔必须保持一致。

由于精密水准仪的取样时间较长(自动化程度较低)，但检测的精度较好，故一般只需要对检测路段进行一次纵断面剖面的检测，然后由软件计算出相应的平整度指标(IRI和)。

左右轮迹平整度检测的结果的平均值即为该路面的平整度值。

采用手推式断面仪时，必须严格按标注好的轮迹检测。

相对于精密水准仪而言，手推式断面仪检测的速度较快(一般是步行速度)，故可对同一条轮迹进行三次(包括三次)以上的路面纵断面剖面重复检测，然后由配置的软件计算出每次检测的平整度指标，取重复检测的平均值作为该轮迹的平整度值，左右轮迹平整度的平均值即为该路面的平整度值。

目前在我国可选择的手推式断面仪主要有澳大利亚进口的ARRB手推式断面仪和上海普勒斯道路交通技术有限公司生产的DAPRES路面纵断面剖面仪。