浅析激光断面仪在沥青路面检测中的应用

胡银浩

摘要：激光断面仪作为一种先进的无损路面平整度检测技术，相比传统检测设备更具优势。本文在充分掌握激光断面仪工作原理的基础上，阐述了路面平整度评定标准，并结合具体工程案例，对沥青路面平整度检测的相关内容进行了分析与探讨。

关键词：激光断面仪;平整度;工程概况

沥青路面是当前我国高等级公路常见路面形式，在通车运营过程中，往往会出现不同程度的早期病害现象，如车辙、裂缝等，这些病害均会影响路面的平整度，作为衡量路面使用性能的一项重要指标，路面平整度对行车舒适性、安全影响较大。为此，在公路施工与养护中检测、评定路面平整度具有重要意义。本文选择一种先进的沥青路面检测仪器一激光断面仪，对路面的平整度进行检测，以期充分了解路面状况，改善路面使用性能，推进我国公路建设事业持续、健康发展。

一、激光断面仪的工作原理

路面平整度是评定路面使用性能、路面破坏程度的重要指标。若路面不平整，将大大增加行车阻力，使车辆产生附加振动，影响行车舒适性。此外，路面平整度不足，还会出现道路积水问题，将加剧路面损坏程度，甚至危害行车安全。为此，做好路面平整度检测具有重要的现实意义。

目前，路面平整度检测可分为2大类，即断面、反映类型。（1）断面类。通过路表凹凸情况测量来检测、评定路面平整度的方法被称为断面类检测。常见的检测方式包括3m直尺法、激光平整度仪等。（2）反应类。通过对路面凹凸情况所引起车辆颠簸振动情况的检测，可评价路面平整度情况的方式被称为反应类检测，常见的检测方式如车载式颠簸累积仪等。

激光断面仪属于断面类检测的一种，这种检测技术具有速度快、精度高、信息量丰富等特点，目前在路面纵断面、车辙等方面检测中应用较多，是一种路面无损检测设备。其工作原理为在路面上测试车按照一定相应速度，在汽车底盘上固定一排激光传感器，利用测试激光束反射回读器的角度，对路面状况进行测试。在测试车自身颠簸消除的前提下，可得到路面断面信息。

二、路面平整度评定标准

根据相关规定，可选择路面行驶质量指标RQI作为路面平整度评价标准，路面行驶质量指数与其之间的关系，可通过下式表示：

其中，国际平整度指数由IRI表示;标定系数可由ao表示，0.026为高速、一级公路系数，0.0185为其他等级公路;

标定系数可由a表示，0.65为高速、一级公路系数，0.58为其他等级公路。

按照RQI计算值，路面平整度可分为5个等级，具体为等级优，行驶质量指数RQI≥90，平整度IRI≤2.3mkm;等级良，行驶质量指数RQI<90，≥80，平整度IRI>2.3，≤3.5m/km;等级中，行驶质量指数RQI<80，≥70，平整度IRI>3.5，<4.3mkam;等级次，行驶质量指数RQI<70，≥60，平整度IRI>4.3，≤5.0m/km;等级差，驶质量指数RQI<60，平整度IRI>5.0mkm。

三、工程概况

某公路工程為SMA罩面工程，通车多年后，路面出现了不同程度的病害情况，为保证罩面维修质量，需详细检测路面具体情况。本路段地势较为平坦，沥青路面设计结构层形式为4cm+6cm+6cm。其中选择SBS改性沥青作为上、中面层。根据要求，针对旧路面检测，可选择激光断面仪，测试行驶速度为每小时60km，主要检测对象为路面平整度。

（一）路面平整度检测

针对本路段选择K710+000-k970+000段进行分析，平整度平均值计算以20m为准，评价段为lkm，通过对双向行车道路面平整度检测，统计数据如下：

（1）IRI平均值为AB向行车道为4.4m/km，BA向行车道为2.6mkm;

（2）RQI平均值为AB向行车道为73，BA向行车道为89;

（3）20m为一段，总段数AB向行车道为12962，BA向行车道为12992;

（4）IRI>2.3m/km段百分比，AB向行车道为73%，BA向行车道为22%;

（5）IRIS2.3m/km段百分比，AB向行车道为27%，BA向行车道为78%。

由此可见，在此路段双向行车道路路面平整度检测中，AB向行车道的IRI平均值为4.4m/km，AB向行车道RQI平均值为73，由此说明本路段的平整度较差，需及时修复。经现场路面勘查可知，本路段车辙病害严重，为保证罩面施工质量，决定选择激光断面仪针对AB向行车道进行车辙检测。

与此之外，BA向行车道的IRI平均值为2.6m/km，AB向行车道RQI平均值为89，表明本路段平整度良好，但仍需做简单处理，保证其平整度满足设计要求。

（二）车辙深度检测

激光断面仪作为一种无损路面检测设备，其特点为快速、精度高、成本低等。在路面车辙深度检测中，选择激光断面仪主要是通过激光器、发光器，在路面上打上其所发射的光点，通过反射激光的方法，可做时间脉冲记录，以此获取时间坐标。试验环节，激光点可全面扫描路面，扫描位置不同，则获取的脉冲时间也有所不同。若路面凹凸不平，激光点向会打到凹陷处，这种情况下，将与其他平整处产生一定落差，而这一落差值即被看做事车辙深度。

随着深度检测时，左右轮迹在各断面最大值的平均值被称为左右侧平均车辙深度。若路段长度较大，可选择平均车辙内较大值作为此路段平均车辙深度。根据相关规范要求，针对高速公路或一级公路此类高等级公路，需在15mm以内控制路面车辙深度。据激光断面仪检测可知，本路段车辙深度评价指标在0.77～26.33mm。因此路段存在坑槽、坑洞情况，当激光点向坑洞部位射入时，此点的路面高程往往以坑底高程为准，为此，在坑洞部位，若进行车辙深度检测，通常所得值较大。为此，经检测可以7.77mm为本路段平整车辙深度。经检测，以20m作为统计路段长度，在1km路段内，经检测其中有34%路段的平均深度超过15mm，按照此检测结果可知，本路段平整度较差，为恢复路面使用性能，可采取罩面维修措施。

四、结束语

综上所述，伴随社会经济的快速发展，我国公路建设规模越来越大，沥青路面作为公路建设最常见的路面形式，在其使用过程中，往往会出现早期病害问题，从而影响路面平整度，甚至危害行车安全。在路面维修施工中，应采取相应措施，掌握路面平整度实际情况。作为一种先进的无损路面平整度检测技术，相比传统检测设备激光断面仪更具优势。本文以具体工程为例，按照60km/h的行驶速度进行测试，经检测路面AB向行车道平整度较差，且局部车辙问题严重，.基于此，再次选用激光断面仪对路面车辙进行检测，可得本路段有34%平均深度超过15mm，为恢复路面使用性能，可采取罩面维修措施，以此改善路面平整度，提高路面质量。

参考文献：

[1]徐永新，周严.路面平整度检测方法研究[J]浙江交通职业技术学院学报，2010（4）：13-16.