公路技术状况检测与调查ppt课件.ppt
2、路面技术状况检测,1、MQI 检测指标体系,3、路基、桥隧构造物和沿线设施状况调查,5、检测方式,四、公路技术状况检测与调查,7、检测设备配置方案,6、数据存储,4、检测与调查频率,1、检测指标体系（MQI）,MQI,路面状况（PQI）,路基状况（SCI）,桥隧构造物（BCI）,沿线设施（TCI）,路面损坏（PCI）,路面平整度（RQI）,路面车辙（RDI）,路面抗滑（SRI）,路面强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,标准建议路面损坏状况检测采用：1）自动化的快速检测方法2）条件不具备时，采用人工调查方法,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,人工调查，主观因素多、质量难以控制。为了避免人工调查标准的不统一，在进行检测之前，必须对所有检测人员培训，使检测人员熟练掌握路面损坏分类标准和测量方法。,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,人工检测方法过去曾被广泛使用。在人力资源丰富、交通量较少的低等级公路上，人工检测有相当的优势，但不适于大交通量的高速公路和干线公路使用。,条件具备时，请用自动化的快速检测方法!,自动检测：路面损坏检测发展方向。标准规定：路面损坏采用自动化设备检测时，应具有分辨1.0mm以上的裂缝的能力，检测数据（图像等）宜采用计算机自动识别处理，且只有识别准确率达到90%以上时，才能用于PCI评定。,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,国内外检测设备回顾：20世纪70年代，出于公路管理的需要，研究开发了基于摄影技术的路面损坏检测设备。随着检测技术的进步，路面损坏检测方法经历了摄影、模拟摄像、数字摄像、线扫四代成像技术。 摄影 模拟摄像 数字摄像 线扫相机,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,第一代技术：是基于摄影技术的测量，需要大面积的灯光照明，一般在晚上检测，检测胶片需要专门洗印，人工判读周期长。80年代中期，公路院从法国引进一套这样的装备。,第二代技术：是基于模拟相机技术的测量，需要均匀的灯光照明，一般用多个相机,检测结果机器识别辅助人工判度。图为TRL为英国公路署开发的装备，采用了三个相机，缺点是分辨率2-3mm,识别率也低。,第三代技术：是基于数字相机技术，需要均匀区域灯光照明，一般用多个相机来减少灯光覆盖面积，可白天检测，检测结果可机器识别，分辨率2mm，识别率85%。图为英国采购的瑞典装备，它采用了4套相机。,第四代技术：是基于线扫相机技术的测量，采用一个扫描装置，带状灯光照明，全天候检测，检测宽度任意设定，机器识别。由于高分辨率1mm，识别率达到85-95%。,交通部西部交通建设科技项目国家863高科技项目,2、路面技术状况检测,2、路面技术状况检测,2、路面技术状况检测,2、路面技术状况检测,意义：路况快速检测系统（CiCS）的开发成功，使公路常规和定期的多指标（PCI、RQI、RDI） 路况检测工作，可在不影响交通运营的条件下，一次性完成，并大大提高检测效率和检测精度。,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,2007年5套，2008年610套，英国TRL,2、路面技术状况检测,国外图像识别：国外研究机构十分重视路面损坏图像的自动识别与处理技术。 多年来，国外在路面损坏图像自动识别方面的研究没有突破性的进展，路面损坏的识别率一致维持在85%左右，识别裂缝宽度在23mm 以上，许多路面特征如水泥路面接缝和灌缝后路面裂缝的识别问题都没有得到有效解决，由此限制了路面损坏自动识别技术的推广应用。,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,在总结国外经验的基础上，结合我国公路养护需要和国际上相关的技术规范与标准（英国、美国），通过对100多万幅 CiCS检测图像的特征分析，根据检测图像的分辨率、灰度程度及图像亮度，研究开发了我国第一套具有95%高识别率和自主知识产权的路面损坏自动识别系统（CiAS）。,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,交通部西部交通建设科技项目国家863高科技项目,英国标准PIARC法,Area identification with lattice,影响与意义：在我国的路面损坏检测工作中，第一次真正意义上拥有了标准统一的路面损坏检测方法，减少了检测工作的人为因素，使不同省市、不同区域及不同时间检测的数据有了可比性。,路面损坏（PCI）,2、路面技术状况检测,MQI,路面状况（PQI）,路基状况（SCI）,桥隧构造物（BCI）,沿线设施（TCI）,路面损坏（PCI）,路面平整度（RQI）,路面车辙（RDI）,路面抗滑（SRI）,路面强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,道路平整度（RQI）,主要检测方法有：1）人工检测（三米直尺、水准测量）；2）反应类快速检测设备；3）断面类快速检测设备。,2、路面技术状况检测,人工检测：三米直尺，用于低等级、小交通量公路；反应类设备：颠簸累计仪等，操作简便、准确性差；断面类设备：激光仪器，重复性好，准确性高。标准建议，在条件允许时宜采用快速和高精度的断面类检测设备。,道路平整度（RQI）,2、路面技术状况检测,多功能路况快速检测系统（CiCS）,2、路面技术状况检测,标准规定：各种道路平整度检测设备必须定期标定，每年至少标定一次，标定的相关系数应大于0.95。,2、路面技术状况检测,道路平整度（RQI）,设备标定： 按IRI 010m/km均匀分布的原则，选择5段道路平整度不同的实验路段，标定路段长320m； 用精密水准仪或符合世界银行一类测试标准的断面类平整度检测设备检测标定路段，测点间距为0.25m或0.5m； 测量320m路段连续高程，用CPMS提供的国际平整度指数（IRI）计算程序，计算IRI； 设备检测结果与IRI比较，确定标定系数。,道路平整度（RQI）,2、路面技术状况检测,MQI,路面状况（PQI）,路基状况（SCI）,桥隧构造物（BCI）,沿线设施（TCI）,路面损坏（PCI）,路面平整度（RQI）,路面车辙（RDI）,路面抗滑（SRI）,路面强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,路面车辙（RDI）,以前的标准规范，没有将车辙作为独立指标，其原因有二点：问题不严重、没有设备支持。,2、路面技术状况检测,近年来，由于交通量的迅速增长，渠道交通、重载、超载作用，车辙已经成为我国高速公路沥青路面的一种主要损坏形式。,标准规定：高速公路和一级公路的路面车辙作为独立的检测指标（RDI）。通过检测路面车辙深度计算路面车辙深度指数（RDI）。其它等级公路，沿用传统做法。,路面车辙（RDI）,2、路面技术状况检测,2、路面技术状况检测,路面车辙（RDI）,标准建议：采用断面类快速检测设备检测路面车辙。,路面车辙（RDI）,2、路面技术状况检测,车辙深度：采用模拟直尺（Straightedge Rut Depth）方法，计算路面最大车辙深度。,路面车辙（RDI）,2、路面技术状况检测,车辙深度：国外横断面分析和车辙深度计算的标准方法是包络线法。,路面车辙（RDI）,2、路面技术状况检测,路面车辙检测装备配置方案（传感器数量）影响检测结果。,路面车辙（RDI）,2、路面技术状况检测,车辙计算：路面技术状况自动化检测技术规程交通运输部公路司2008年标准编制任务,路面车辙（RDI）,2、路面技术状况检测,MQI,路面状况（PQI）,路基状况（SCI）,桥隧构造物（BCI）,沿线设施（TCI）,路面损坏（PCI）,路面平整度（RQI）,路面车辙（RDI）,路面抗滑（SRI）,路面强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,路面抗滑性能直接影响公路行车的安全性。20世纪30年代，发达国家就开始了路面抗滑性能的研究工作，目前已经开发出多种路面抗滑性能的测试方法和测试设备。直接法：摩擦系数；间接法：纹理（构造）深度。,路面抗滑性能（SRI）,2、路面技术状况检测,制动力系数：表明车辆制动距离的长短。横向力系数：不仅能够体现车辆制动距离的长短，还能够表示防止车辆侧滑的能力 。,路面抗滑性能（SRI）,2、路面技术状况检测,根据摩阻力检测方式，摩擦系数分为制动力系数和横向力系数两种。,2、路面技术状况检测,路面抗滑性能（SRI）,横向力系数：直接法，横向力系数设备原理：横向力与测试轮承受垂直荷载比值SFC。,标准规定：用横向力摩擦系数SFC（Side-way Force Coefficient）作为检测指标，通过SFC计算路面抗滑性能指数（SRI）。,路面抗滑性能（SRI）,英国、比利时和丹麦等国均规定将横向力系数SFC作为路面抗滑性能控制指标。,2、路面技术状况检测,检测路面抗滑性能的间接方法，包括微观构造和宏观构造两方面。微观构造：表面粗糙度，提供低速行驶（50km/h）时的抗滑性能。宏观构造：纹理深度，外露骨料间形成的构造，使路表水迅速排除，避免形成水膜，在高速行车时起作用。,路面抗滑性能（SRI）,2、路面技术状况检测,铺砂法：有手工铺砂法和电动铺砂法，根据面积，计算构造深度（TD）。激光法：用激光设备，测试路面纹理深度SMTD（Surface Mean Texture Depth）。 目前，我国缺少横向力系数与路面纹理深度之间的关系研究（UK SCANNER）。,路面抗滑性能（SRI）,2、路面技术状况检测,MQI,路面状况（PQI）,路基状况（SCI）,桥隧构造物（BCI）,沿线设施（TCI）,路面损坏（PCI）,路面平整度（RQI）,路面车辙（RDI）,路面抗滑（SRI）,路面强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,路面弯沉可分为静态弯沉和动态弯沉。静态弯沉：贝克曼梁和自动弯沉仪等静态加载设备，（含回弹弯沉和总弯沉）。动态弯沉：落锤式弯沉仪、稳态动力弯沉仪等动态加载设备。我国路面设计和养护标准所使用的弯沉指标应为静态回弹弯沉 。,路面结构强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,标准规定：路面弯沉检测宜采用具有可靠数据标定关系的自动化检测设备，检测结果应该能够换算成我国相关技术规范规定的静态回弹弯沉值。路面弯沉自动化检测设备必须定期标定，每年至少标定一次，标定的相关系数应大于0.95。,路面结构强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,在路面结构强度、路面损坏、路面平整度、路面抗滑性能和路面车辙5 个路面技术状况指标中，路面结构强度（弯沉）最难检测。,路面结构强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,自动弯沉仪的检测速度仅为37km/h；大量的实验数据证明，落锤式弯沉仪（FWD）与贝克曼梁（BB）之间存在着不稳定的相关关系； 新疆世界银行道路标定的实验显示， FWD-BB平均相关系数只有0.67左右，不满足标准对95%相关系数的最低要求。,路面结构强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,WB Xinjiang Results,慢速、低效的路面弯沉检测装备不适应大规模网级路面弯沉的检测要求。解决方案： 指标之间是否存在联系 ？ 能否省略弯沉检测工作 ？,路面结构强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,成果来源：沥青路面快速检测及养护技术的研究项目来源：西部交通建设科技项目完成单位：交通部公路科学研究院等，2003-2006,西部项目，宁夏数据 indicates that pavement structure strength decreases with the reduction of road roughness and severity of crackings.,西部项目，河北数据 This findings make it clear that PSSI has some sort relations with PCI and RQI,省略了有史以来网级路面弯沉检测工作；减少了路面检测指标、节省了大量的检测费用；简化了路面损坏原因诊断工作，提高养护工作效率。,路面结构强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,基于上述关系，公路管理机构或经营企业可根据路面大中修养护需求，确定以路面大中修养护为目的的路面弯沉详细检测的范围，并且检测范围宜控制在20%之内。,路面结构强度（PSSI）,2、路面技术状况检测,MQI,路面状况（PQI）,路基状况（SCI）,桥隧构造物（BCI）,沿线设施（TCI）,路面损坏（PCI）,路面平整度（RQI）,路面车辙（RDI）,路面抗滑（SRI）,路面强度（PSSI）,3、路基、桥隧构造物和沿线设施状况调查,目前国内外还没有用于路基和沿线设施检测的自动设备。项目主要是依靠人工检测，有条件的地区，还可以借助路况数据采集仪（RCR）现场记录、汇总、计算与评定。,3、路基、桥隧构造物和沿线设施状况调查,桥隧构造物技术状况（BCI）：桥隧构造物技术状况（BCI）评定所需数据是依据公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）和公路隧道养护技术规范（JTG H12-2003）评定的技术等级。BCI评定的前提是桥梁、隧道和涵洞的技术等级评定数据准确、有效。,3、路基、桥隧构造物和沿线设施状况调查,根据我国公路管理的需求以及路况快速检测设备的技术性能和检测成本，公路技术状况评定标准规定了公路技术状况的最低检测和调查频率。,4、检测与调查频率,4、检测与调查频率,公路技术状况检测与调查是以1000m路段为基本单元，高速公路和一级公路按上行方向（桩号递增方向）和下行方向（桩号递减方向）分别检测，二、三、四级公路可不分上下行。使用快速检测方法和设备采集路面技术状况评定所需数据时，每个检测方向至少要检测一个主要行车道。,5、检测方式,计算机存储技术的快速发展允许保存更详细、更多的原始数据，详细的原始数据可用于公路技术状况评定以外的路面养护决策分析和养护设计。设备检测：所有快速检测设备的原始检测数据应以高密度（1020m）长期保存。人工调查：人工调查数据可以100m为单位保存。,6、数据存储,7、检测设备配置方案（MQI）,MQI,路面状况（PQI）,路基状况（SCI）,桥隧构造物（BCI）,沿线设施（TCI）,路面损坏（PCI）,路面平整度（RQI）,路面车辙（RDI）,路面抗滑（SRI）,路面强度（PSSI）,7、检测设备配置方案（MQI）,7、检测设备配置方案（MQI）,7、检测设备配置方案（MQI）,路基、沿线设施以及低等级公路的路面技术状况记录、统计与评定可以采用便携式路况数据采集仪（RCR）。,7、检测设备配置方案（MQI）,7、检测设备配置方案（MQI）,=CMAP养护分析,非 常 感 谢 请 您 批 评 指 正！,交通部公路科学研究院公路养护管理研究中心,
