一种道路工程铺装铺筑质量检测与评价方法与流程

本发明属于道路路面检测，尤其涉及一种道路工程铺装铺筑质量检测与评价方法。

背景技术：

1、如今交通不断发展，高速公路建设的总里程不断增加，人们在追求可以方便快捷的到达目的地的同时，对行车的舒适度有了要求，而平整度是能够体现行车舒适度的一项指标，平整度是路面工程的一项重要检测指标，它关系着路面工程质量的好坏，平整度差的路面，不但会影响行车的舒适度和安全性，还会使车辆构件发生损坏。因此，在建设高速公路的过程中针对平整度的控制显得尤为重要。

2、在沥青混凝土路面质量评估中，平整度是其重要考核指标之一。沥青混凝土路面的平整度在很大程度上决定了后期道路运行的平稳性、安全性，并且不平整路面易积滞雨水，长期作用下水损将降低路面耐久性及使用寿命。因此，为保证行车的安全性、舒适性以及道路的耐久性，施工单位针对沥青混凝土路面施工，不但要保证工艺科学合理，并且需采取可靠的检测技术确保质量达标，为道路运行提供可靠的运行条件。在实际的施工过程中，需结合项目的实际情况，采取一种或多种检测技术对沥青路面平整度进行检测，确保检测结果准确，从而提高沥青路面的施工质量。然而，现今采用激光检测均停留在平整度指数指标直接评价，缺乏系统的评价指标体系及方法，导致评价结果适用性和准确性相对较差。因此，提出一种合理和准确的道路工程铺装质量检测方法对于沥青路面行车安全及施工质量控制具有重要意义。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种道路工程铺装铺筑质量检测与评价方法，包括以下过程：

2、步骤1，确定测试路段，并构建测试路段的测试点网；测试点网采用分区布设方式进行构建，将车辆行驶方向定义为横向，垂直于车辆方向定义为纵向，将测试路段按照路幅对角线确定测试路段的中心位置o，纵向经过o点勾画直线与路侧边缘相交于a和b两点，以aob为中心线两边均等分别划分出n个独立观测区网格，n为行列乘积；

3、步骤2，在每个独立观测区进行基准点、测试点和信号接收板的布设；在最左侧一列独立观测区的左侧线中点及最右侧一列独立观测区的右侧线中点布设基准点，所述基准点用于确定信号接收板位置；所述信号接收板布设于aob中心线上，并双向布设，数量与独立观测区的行数相等；aob中心线左侧的独立观测区，所述测试点在左侧线中点的两侧进行均匀布设，aob中心线右侧的独立观测区，所述测试点在右侧线中点的两侧进行均匀布设；

4、步骤3，以信号接收板底部边界为x轴一侧边界为y轴构建坐标系，获取每个独立观测区测试点的位置信息并记录；

5、步骤4，根据记录的测试点位置信息，进行数据分布特点评价，获取质量检测与评价结果。

6、优选的，以垂直于aob中心线的横线将测试路段均等划分为i、ii、iii、iv、v、vi共六个观测分区，同时，以平行于aob中心线的竖线将测试路段均等划分为10列，共划分出60个独立观测区，每个独立观测区均布设有30个测试点。

7、优选的，所述基准点还用于在信号接收板上确定标定线；在信号接收板安装前，首先开启基准点发射器，保证基准点的光斑均位于信号接收板在aob方向上的中部，同时，基准点的光斑在信号接收板上的高度，作为标定线的高度，以经过基准点光斑的水平方向画横线作为标定线，高于标点线高度的测试点光斑予以筛除。

8、优选的，所述步骤4中数据分布特点评价指标包括最大高度值smax、最小平整度值smin、差值△s、平均值λ和偏差率δ；其中，差值△s为测试最大高度值与最小高度值的差值，单位mm；平均值λ为试验测试高度值的平均值，单位mm；偏差率δ为差值△s与平均值λ的比值；偏离度θ为最大高度值与最小高度值之比；差值△s、偏差率δ及偏离度θ越大，表明路面起伏程度越大，平整度越差。

9、优选的，所述步骤4中的质量检测与评价结果还包括分区平整度评价指标，具体为：

10、根据测试段内的△s实际长度确定分区区间间隔，在smax~smin范围内将测试段划分为不同分区，划分后将分区编号为qi，i=1~m；计量每个分区内的测试点数量，并确定每个测点的高度值；绘制不同区域测点的高度分布箱型图，并确定测点数据高度的变化趋势线，对测试区域进行分区平整度评价，包括以下三个指标：

11、nqi={测试分区内的测试点数量}

12、△sqi= sqi-1—sqi-2

13、wqi= nqi/△sqi

14、其中，分区平整度测点计数nqi为测试分区qi内测点数量；上限值sqi-1为qi分区箱型图的上限值；下限值sqi-2为qi分区箱型图的下限值；平整度波动范围△sqi为qi分区箱型图的上限值与下限值之差；波动性指数wqi为分区平整度测点计数nqi与平整度波动范围△sqi的比值；波动范围和波动性指数越大，表明路面起伏越大。

15、优选的，还包括数据的进一步评价，具体方法：

16、根据分区平整度评价结果，剔除smin-smax范围内nqi数值最小的两个区域，并将剩余数据区域合并为二次集中区域；根据数据分布特点，将集中区域预划分为n个区域，分区划分数量n根据高度点的聚集特点进行初步划分和分区数量的确定；对每个区域内的数据点进行线性回归，当任意区域内的回归线r2＜0.7，则重新将集中区域划分为n+1个区域，再次进行区域内回归，直至所有区域回归线r2≥0.7；对最终确定划分区域获取各区域回归线的回归方程，获取斜率值kri，并完成对数据的评价；数据的进一步评价包括以下指标：

17、nri={测试分区内的测试点数量}

18、kri={测试分区内回归线的斜率}

19、λkri=

20、σkri=

21、其中，分区测点计数nri为测试分区内的测试点数量；分区回归线斜率kri测试分区内各测点回归线的斜率；分区回归线斜率均值λkri为测试分区内各测点回归线斜率的均值；分区回归线斜率方差σkri为测试分区内各测点回归线斜率的均方误差；测试分区数量n越小，且分区回归线斜率方差σkri越小，代表平整度越高。

22、优选的，基准点和测试点的布设方法为：

23、布设前需在路面钻筑直径为5mm、孔深为6cm的圆柱状孔洞，在钻筑的孔洞内灌注胶结液态，然后将直径为4mm、长度为16cm的不锈钢质柱插入至钻筑的孔洞内，并不锈钢柱上套置水平仪，保证气泡位于中部水平位置；擦拭孔口逸出的胶结液并用风筒对孔表进行高温烘吹5min，加快胶结液体的固化；待胶结液体初步固化后，在自然环境中静置3-5h，保障孔洞内胶结液体全部固化；

24、待胶结液体全部固化后，检查不锈钢柱上安装水平仪内气泡是否居中，若气泡居中则可进行后续布设，若不居中，则需对钢柱进行校正并固定，直至水准仪气泡居中；确认水准仪气泡居中后，拆卸水平仪，在不锈钢柱贴近路面表面处安装激光发射器，然后进行螺栓固定；安装完成后在不锈钢杆顶端安装标定激光发射器，并进行螺栓固定；采用竖向校准尺测试测点和基准点的激光发射器是否处于同一竖直平面，若不在一平面则进行校对和修正。

25、优选的，所述基准点和测试点均采用激光发射器，且为光点状激光发射器，固定装置为钢制可固定通用夹；信号接收板为白色激光点获取板，激光点位置获取传感器为光敏传感器，可将光信号转化为电信号由数据采集仪进行获取，数据采集仪为光电信号采集仪。

26、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

27、与现有技术相比，本发明优点体现在通过点位的布控实现对养护材料铺装层表面的划分和点网的构建，完成对道路平面养护材料铺装层整体平整度数据的准确和精细化控制，采用激光发射器与传感器配合采集和获取点网中的相关数据，明确路面不同点位激光位置数据的汇聚离散点数据分析铺装高度的分布范围与特征，进而实现对道路工程铺装层铺筑质量的检测和评价。本发明创新性提出的数据特点评价指标及进一步评价指标方法，不仅可用于养护铺面材料的平整度评价，而且可用于不同等级公路加铺或新建公路路面平整度的评价，评价方法简单易行，可对沥青路面平整度的准确评价，进而实现对沥青路面及养护铺面材料的平整度的有效控制，并能够为道路工程铺装层的质量控制和评价提供相应的参考依据。