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DB42湖北省地方标准DB42/T1337-2018激光式高速弯沉仪测量路面弯沉试验规程Testspecificationoflasertypehigh-speeddeflectometerforpavementdeflectionmeasurement(报批稿)2018-04-11发布2018-06-11实施湖北省质量技术监督局发布ICS93.
080.
99P66备案号:DB42/T1337-2018I目次前言.
III1总则.
12规范性引用文件.
13术语和定义.
14试验方法.
24.
1目的与适用范围.
24.
2仪具与材料要求.
24.
3方法与步骤.
34.
4结果计算与修正.
45激光式高速弯沉与落锤式弯沉对比试验方法.
45.
1试验环境.
45.
2路段选择.
45.
3试验步骤.
46结果报告.
5附录A(资料性附录)弯沉测试结果记录表(10米)6附录B(规范性附录)弯沉测试结果公里汇总表(10米)7激光式高速弯沉仪测量路面弯沉试验规程条文说明.
8DB42/T1337-2018IIDB42/T1337-2018III前言本标准采用《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)中规定的FWD测量方法为对比试验方法.
本标准所测量的路面弯沉为连续动态弯沉,与现行《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)中规定的静态回弹弯沉或总弯沉有所区别,有关测量值的含义、修正方法等与现行标准存在一定差异.
对于存在的差异,一方面验证本标准与现行标准中FWD测试方法的相关性,另一方面总结形成独立的激光动态弯沉评价标准.
本标准起草单位:湖北省高速公路实业开发有限公司、武汉武大卓越科技有限责任公司.
本标准起草人:曹民、刘松、张德津、雷宗建、熊巍、卢毅、林红、韦仕仕、颜加俊、曾星、楼杰、王新林、艾睿、余玲玲.
本标准执行过程中,若有相关意见及建议,欢迎函告湖北省高速公路实业开发有限公司(地址:武汉市汉阳区龙阳大道9号,邮编:430051,电话:027-83468313,电子邮箱:495486051@qq.
com),以便修订时研用.
DB42/T1337-20181激光式高速弯沉仪测量路面弯沉试验规程1总则为适应我省公路建设和管理需求,保证公路工程施工和养护质量,适应现阶段路面弯沉快速检测的需要,规范各类现场检测仪具设备、试验方法和操作要求,制定本规程.
本规程试验使用的仪具设备均符合相应标准规定,并经检验合格.
本规程规定了激光式高速弯沉仪测量的术语和定义、适用条件、试验方法、对比试验等内容.
本规程适用于湖北省各等级公路、城市道路的路面工程弯沉检测,弯沉检测结果可用于公路路面质量验收及技术状况检评.
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的.
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件.
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.
JTGD50-2017公路沥青路面设计规范JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范JTGE60-2008公路路基路面现场测试规程JTGF80/1-2004公路工程质量检验评定标准3术语和定义JTGE60-2008界定的以及下列术语和定义适用于本标准.
为了便于使用,以下重复列出了JTGF41-2008中的某些术语和定义.
3.
1.
1弯沉deflection在规定荷载作用下,路基或路面表面产生的总垂直变形值(总弯沉)或垂直回弹变形值(回弹弯沉),以0.
01mm为单位表示.
[JTGE60-2008,定义2.
1.
10]3.
1.
2弯沉盆deflectionbasin弯沉检测中,路面在竖直冲击荷载作用下产生瞬时竖直变形,变形沿荷载中心向周围逐渐减小并在荷载区域内形成盆状,即弯沉盆.
3.
1.
3动态弯沉dynamicdeflection路面在动态荷载作用下,路面表面产生瞬时垂直变形,以0.
01mm为单位表示.
3.
1.
4激光式高速弯沉仪lasertypehigh-speeddeflectometer采用激光非接触式高速测定路面在车轮动态荷载作用下产生连续动态弯沉、弯沉盆的试验设备.
3.
1.
5落锤式弯沉仪fallingweightdeflectometerDB42/T1337-20182用于测定路面在标准质量重锤落下一定高度发生的冲击载荷作用下,产生动态弯沉和弯沉盆的试验仪器.
3.
1.
6弯沉对比试验deflectioncomparisontest设置两个或两个以上的实验组,通过对比分析落锤式弯沉仪测值和激光式高速弯沉仪测值,探究两种检测结果的相关性.
3.
1.
7DMIdigitalmeasurableimage采用移动测量技术采集的具有内、外方位元素和时间参数的地面实景影像以及应用接口的统称.
3.
1.
8IMUinertialMeasurementUnit用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置.
4试验方法4.
1目的与适用范围4.
1.
1本方法适用于应用多普勒测速原理的激光式高速弯沉仪测定路面动态弯沉.
4.
1.
2本方法适用于新建路面工程质量验收、运营路面结构质量状况检查,路面结构承载能力评定.
4.
2仪具与材料要求4.
2.
1激光式高速弯沉仪:由承载车、检测控制系统、多普勒激光传感器、距离测量系统、温度控制系统、供电系统、数据采集与处理系统等基本部分组成,如图1所示.
图1激光式高速弯沉仪4.
2.
2承载车技术要求:承载车应不少于两轴,测量轴为双侧四轮的载重车,具体参数见表1.
DB42/T1337-20183表1承载车基本参数序号项目要求1标准轴载等级BZZ-1002承载车测量轴前/后轴距(m)≥73测量轴标准轴载(kN)100±14测量轴一侧双轮载荷(kN)50±0.
55测量轴单轮传压当量圆直径(cm)21.
3±0.
56测量轴轮隙宽度(cm)12±0.
54.
2.
3测试系统基本功能要求,见表2.
表2测试系统基本要求序号项目要求1定位DMI+GPS/北斗2定姿IMU/陀螺仪/加速度计3测试速度范围(30-90)km/h4激光传感器分辨率0.
01mm/s5测试激光器数量不少于4个6温度传感器非接触式路面温度+环境温度,误差≤1℃7距离标定误差≤0.
1%8工作环境温度(0~60)℃9特征点标记可实时标记并记录被测道路上桥梁、隧道等特征点属性信息4.
2.
4数据采集要求激光式高速弯沉仪在检测过程中,由软件自动、实时采集纵向距离、地理坐标、路面变形速度、刚性测量横梁姿态、测量轮对地压力、环境温度、路面温度等数据,并实时记录桥隧等特征点信息,由软件自动进行数据分析,对原始数据及处理结果完整保存.
4.
3方法与步骤4.
3.
1准备工作激光式高速弯沉仪检测前需进行以下准备工作:a)检查承载车轮胎、刹车、悬挂、油路、电路、灯具、随车工具等,确保车辆状态正常;b)检查测量轴载荷,调整胎压、轮胎间隙等参数,使其符合4.
2.
2要求;c)检查和调校激光式高速弯沉仪的承载车、供电系统、检测控制系统以及各传感器的性能,各项指标应符合仪器说明书规定的要求;d)开启全部设备进行检查,保证供电、传感器、计算机、软件采集与计算、警示灯应正常;e)开动激光式高速弯沉仪,进行不少于2公里的实际弯沉测试,验证系统数据采集与计算是否正常.
4.
3.
2测试步骤激光式高速弯沉仪测量路面弯沉测试步骤如下:a)在开始测试前,需对设备提前通电,对各传感器进行预热,启动温度控制系统调节设备舱内达到要求的温度,并开启警示灯及导向灯等警告标志;b)到达测试路段起点前,提前放下测距轮,操作人员按照设备使用手册的规定和测试路段的现场技术要求,设置所需的路段信息和测试参数;DB42/T1337-20184c)驾驶员均匀加速测试车辆到正常测试速度,启动定速巡航在测试路段待检车道上保持正常、安全行驶;d)操作人员在车辆到达测试路段起点前,提前至少200m开始测量,并在车辆测量轴驶过测试路段起点时进行起测点标记.
测试过程中如遇桥梁、隧道、路面类型改变、变道超车或桩号修正等特殊位置,应准确标记属性信息;e)当测试车辆测量轴驶过测试路段终点时,操作人员应做终点标记,并在车辆驶离终点至少200m后停止数据采集,升起测距轮使设备处于准备状态;f)操作人员检查测试数据,文件应完整,数据结果应正常,否则需重新测试.
g)操作人员按照设备使用手册的规定关闭系统电源,结束测试.
h)返回停车场,安全停车后由操作人员拷贝测试数据.
4.
4结果计算与修正通过测试系统配备的数据处理软件,对采集到的数据进行计算处理,同时按T0951及T0952的方法进行温度、坡度和相关性等修正.
5激光式高速弯沉与落锤式弯沉对比试验方法5.
1试验环境5.
1.
1环境要求:无大风,系统环境温度为(10-35)℃.
5.
1.
2试验路段:平直、无严重破损、无积水、无污染、无交叉口及方便掉头的路段,长度不小于700m,路面横坡不大于2%,并且路面弯沉值分布均匀,试验路段附近没有重型交通或震动.
对比试验路段可参考图2进行布置.
图2对比试验路段布置参考图5.
2路段选择按照弯沉值不同水平范围选择路面结构相似的路段不少于4段,进行两种测定方法对比试验,以便将激光式高速弯沉仪测到的数据换算成落锤式弯沉仪测得的弯沉值.
5.
3试验步骤激光式高速弯沉与落锤式弯沉比对试验步骤如下:a)用喷漆标记对比路段的起点位置,同时在起点位置之前200m处再用喷漆做一个标记,作为激光式高速弯沉仪的加速起点,此区间作为加速区间;b)在试验路段后轴载车轮迹的纵向位置上每隔10m用喷漆喷点,作为落锤式弯沉仪检测方法的测试点;c)从试验路段的试验区起点开始,按照T0952的方法测定喷漆点处的路面弯沉,到达试验区终点后结束测试;d)落锤式弯沉仪测试完毕后,等待10min,待路面完全恢复后即可开始进行激光式高速弯沉仪的数据采集;主测试路面减速区200m加速区200m试验区起点试验区≥300m起点终点试验区终点DB42/T1337-20185e)激光式高速弯沉仪在起点处准备就绪,开始检测后,承载车开始加速,待行驶到测试路段起点位置时,行驶速度应达到40±5km/h,并保持匀速;f)在行驶过程中,尽量使多普勒激光器的光点对准喷漆点,驶过距终点200m后停止采集;g)重复a)-c)的步骤,测试5次;h)测量完毕后,用专用数据处理软件以10m为段长进行数据处理,得到测试路段的弯沉值;i)采用同样步骤完成所有试验路段的数据采集.
通过分析计算得到回归方程LB=a+b·LD,LB和LD分别为落锤式弯沉测试值和激光式高速弯沉仪测试值,回归方程相关系数R应不小于0.
95.
6结果报告a)激光式高速弯沉仪和落锤式弯沉仪测值的相关关系及相关系数;b)弯沉测试结果记录表中需包含≤10m间隔各测点的桩号、修正前弯沉值、路面温度、前5天平均温度、修正后弯沉值等数据.
弯沉测试结果记录表样表详见附录A;c)弯沉测试结果汇总表中需包含该测试路段弯沉的平均值、标准差、代表弯沉、SSI、PSSI和评价等级等数据.
弯沉测试结果汇总表样表详见附录B.
DB42/T1337-20186附录A(资料性附录)弯沉测试结果记录表(10米)表A.
1所示了弯沉测试结果记录表的样表.
弯沉测试结果记录表(10米)项目名称:测点信息:K0+000--上行--1车道日期:序号桩号弯沉值(0.
01mm)路表温度(℃)前5天平均温度(℃)修正后弯沉值(0.
01mm)备注12345678910DB42/T1337-20187附录B(规范性附录)弯沉测试结果公里汇总表(10米)表B.
1所示了弯沉测试结果公里汇总表的样表.
弯沉测试结果公里汇总表(10米)项目名称:测点信息:K0+000--上行--1车道日期:序号起点桩号长度/m路面实测弯沉值平均值标准差代表值SSIPSSI评价等级测点1测点2测点3……测点**测点**测点**123456789DB42/T1337-20188激光式高速弯沉仪测量路面弯沉试验规程条文说明激光式高速弯沉仪是由标准载荷的测量轴轮胎在高速行驶过程中碾压路面产生动态载荷,路基或路面表面由静止状态产生瞬时变形,即测定连续、动态载荷作用下产生的动态弯沉及弯沉盆.
该类设备是目前世界上最先进的弯沉测试装置,以正常的通行速度进行测试,无需封闭道路,不对日益繁忙的道路交通产生影响,具有极高的经济效益.
该类设备最早由丹麦GreenWood公司在20世纪90年代开始研发,我国武汉武大卓越科技有限责任公司在2012年已研制出了具有自主知识产权的激光式高速弯沉仪,并已在国内大范围推广使用.
激光式高速弯沉仪检测原理:在正常行驶过程中,测试系统通过多套激光多普勒传感器同步采集路面弯沉盆中心不同位置处路面的瞬时垂直下沉速度,并由惯性测量系统进行修正后,根据路面结构模型计算出弯沉值和弯沉盆.
其检测原理如下图所示.
激光式高速路面弯沉测定仪检测设备检测原理图由于路面结构和路基条件的不同会对相关性公式产生影响,因此,各地在求取相关关系时应该区别不同地区及路面结构、材料等条件,采用符合测试路段实际情况的计算模型和相关关系式.