基于路面跳車檢測(cè)技術(shù)的研究

李中杰

【摘 要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，公路交通在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用日益顯著，隨之而來(lái)的公路病害也不斷出現(xiàn)，其中，路面跳車病害使得局部公路過(guò)早損壞，縮短了公路的使用壽命，嚴(yán)重影響了公路的通行能力和行駛舒適度，也給行駛車輛帶來(lái)安全隱患。通過(guò)科學(xué)檢測(cè)手段對(duì)路面跳車技術(shù)狀況進(jìn)行調(diào)查，能夠使高速公路管養(yǎng)單位及時(shí)掌握高速公路的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，輔助養(yǎng)護(hù)管理決策者科學(xué)編制公路養(yǎng)護(hù)規(guī)劃和計(jì)劃。論文依據(jù)最新的JTG 5210—2018《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)路面跳車檢測(cè)技術(shù)的原理及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

【Abstract】With the continuous development of society，highway traffic plays an increasingly significant role in economic construction， accompanied by highway diseases also continue to emerge. Road jumping disease makes part of the highway premature damage， shorten the service life of the highway， seriously affecting the road capacity and driving comfort of highway， and also bring the safety hazards to driving vehicle. By means of scientific detection， the investigation on the technical status of road jumping can enable the highway maintenance units to grasp the highway maintenance quality in time and assist the maintenance management decision makers to scientifically compile the highway maintenance plan. Based on the latest JTG 5210—2018 "Highway Technical Condition Evaluation Standard"， this paper expounds in detail the principle and application of road jumping detection technology.

【關(guān)鍵詞】公路;路面跳車;原理;檢測(cè)技術(shù)

【Keywords】highway; road jumping; principle; detection technology

【中圖分類號(hào)】U415.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）08-0183-02

1 引言

路面跳車是由路面異常突起或沉陷等損壞引起的車輛突然顛簸。路面跳車影響因素包括水泥混凝土路面的錯(cuò)臺(tái)，瀝青路面的坑槽、擁包、沉陷、波浪，井蓋凸起或者沉陷，路面與橋隧構(gòu)造物異常連接引起的跳車。

2 路面跳車產(chǎn)生原因

路面跳車產(chǎn)生的因素具有多樣性，主要原因是剛性橋涵等結(jié)構(gòu)物與柔性路堤之間存在剛度差異，致使路橋過(guò)渡段在行車荷載的反復(fù)作用下，連接處兩邊發(fā)生了不均勻沉降，較大的沉降差形成臺(tái)階，從而引發(fā)路面跳車病害。

2.1 橋臺(tái)等結(jié)構(gòu)物和臺(tái)背路基的沉降差

橋臺(tái)、涵洞等結(jié)構(gòu)物與其回填的臺(tái)背路基在公路總體成型后，由于受到自身重力或者車輛荷載作用，均要產(chǎn)生不同程度的沉降或豎向壓縮變形。由于兩者之間的沉降差異會(huì)在行車方向產(chǎn)生縱向高差，從而導(dǎo)致路面跳車，這是路面跳車產(chǎn)生的重要方面。

2.2 不同類型填筑材料路基的沉降差

在路基填筑過(guò)程中，對(duì)于長(zhǎng)年積水或受地表、地下水浸泡而形成淤泥質(zhì)的地基，會(huì)造成地基土天然含水量高，孔隙比大、壓縮性高、強(qiáng)度低，滲透系數(shù)小，地基沉降更為嚴(yán)重，而且需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能趨于穩(wěn)定?，F(xiàn)場(chǎng)施工控制不到位或者換填不完全會(huì)造成路基長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定過(guò)程，與正常路基形成沉降差。

3 路面跳車檢測(cè)

3.1 檢測(cè)原理

路面跳車檢測(cè)基于激光測(cè)距原理，數(shù)據(jù)采集通過(guò)一種非接觸式斷面類距離測(cè)試設(shè)備。

測(cè)試系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)處理器、激光器、距離傳感器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過(guò)激光傳感器、加速度傳感器和距離傳感器，分別測(cè)量激光傳感器到斷面的垂向距離、激光傳感器的垂向加速度和沿?cái)嗝婵v向行駛的距離，然后用下面的公式可計(jì)算得到斷面的高程 （20世紀(jì)60年代由美國(guó)通用汽車公司的Elson Spangler和William Kelly提出，仍然是目前國(guó)際上主要慣性斷面類測(cè)量?jī)x測(cè)量斷面的理論基礎(chǔ)），再計(jì)算出路面跳車指數(shù)。

3.2 檢測(cè)方法

3.2.1 準(zhǔn)備工作

①安裝設(shè)備，根據(jù)設(shè)備操作說(shuō)明對(duì)測(cè)試系統(tǒng)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。②檢查測(cè)試系統(tǒng)各部分應(yīng)符合測(cè)試要求，不應(yīng)有明顯的可視性破損。③打開(kāi)系統(tǒng)電源，啟動(dòng)控制程序，檢查各部分工作狀態(tài)。

3.2.2 測(cè)試步驟

①測(cè)試開(kāi)始前讓測(cè)試車以測(cè)試速度行駛5～10km，對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱。②測(cè)試車停在測(cè)試起點(diǎn)前50～100m處，啟動(dòng)設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)程序，按照設(shè)備操作手冊(cè)的規(guī)定和測(cè)試路段的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)要求設(shè)置完畢所需的測(cè)試狀態(tài)。③駕駛員按照要求駕駛車輛，避免急加速和急減速，沿正常行車軌跡測(cè)試路段。④進(jìn)入測(cè)試路段后，測(cè)試人員啟動(dòng)系統(tǒng)采集和記錄程序，在測(cè)試過(guò)程中必須實(shí)時(shí)關(guān)注設(shè)備檢測(cè)狀況。⑤測(cè)試完成后關(guān)閉測(cè)試設(shè)備，結(jié)束測(cè)試。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著公路檢測(cè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，根據(jù)我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)管理的實(shí)際需要和國(guó)際上公路技術(shù)狀況指標(biāo)體系的構(gòu)成情況，路面跳車指數(shù)已經(jīng)正式出現(xiàn)在路況調(diào)查范圍內(nèi)，為積極實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供了依據(jù)[3]。目前，路面跳車檢測(cè)仍處于日臻完善的階段，在檢測(cè)中需要對(duì)路面本身存在的縱坡、橋面伸縮縫等引起一定的重視，否則得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)結(jié)果判定有較大影響，希望能同本領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者一起為完善公路技術(shù)狀況評(píng)定提供更為科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)手段。

【參考文獻(xiàn)】

【1】JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

【2】交通廳豫交[2007]35號(hào).關(guān)于印發(fā)《高速公路橋頭跳車處理實(shí)施意見(jiàn)》的通知[Z].

【3】劉國(guó)杰，陶向華，黃曉明.基于人車路相互作用的路橋接合處差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)[J].公路交通科技，2008（06）：44-49.