路面平整度检测技术

路面平整度检测技术 《面向对象的系统分析与 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 》课程结课 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 路面平整度检测技术 --对3种检测技术的分析 课程号:BX2300100 学院:信息学院 专业:电子信息科学与设计专业 班级:0701班 姓名:何龙 学号:2007234020117 日期:2011年1月10日 任课教师:黄勇 成绩: 路面平整度检测技术 --对3种检测技术的分析 信息院电子0701 何龙 The Technique of Testing Road Roughness --The analysis for three Measurement Techniques Electronic 0701 in College of Information helong 摘要: 学习完成《面向对象的系统分析与设计》课程后，了解到路面平整度是路面施工质量与 服务水平的重要组成部分。为了检测路面的平整度，分析研究了3种最常用到的路面检测工 具和使用方法，3 m直尺、八轮连续式平整度仪和颠簸累计仪。并对课程进行了总结。 Abstract: After learn 《Object-Oriented Systems Analysis And Design》. I know it is the most important part of the construction quality and standard of service by road roughness. For testing Road Roughness, analyses three most used machine for Road Roughness and the usage. That is Three Meter Ruler、Eight-wheel Continuous Vialog、Bump integrator. And talk about the course of 《Object-Oriented Systems Analysis And Design》. 关键词: 路面平整度 检测技术 路面平整度检测工具 面向对象的系统分析与设计。 一、综述 平整度是路面施工质量与服务水平的重要指标之一， 它是指以规定的标准量规，间断 地或连续地量测道路表面的凹凸情况。路面的平整度与路面各结构层次的平整状况有一定的 联系，即各层次的平整效果将累计反应到道路表面上，路面面层由于直接与车辆和大气接触，不平整的表面将会增大行车阻力，并使车辆产生附加振动作用，这种振动作用会造成行车颠 簸，影响行车速度及驾驶的平稳和乘客的舒适，同时还会对路面施以冲击力，从而加剧路面、车辆机件的损坏和轮胎磨损，并增大油耗，而且，不平整的路面会积滞雨水，加速路面的破 坏。 近年来，随着对公路服务质量要求的不断提高及路面管理系统(PMS)的不断发展，路面 平整度的快速、准确测试方法成为道路工程中最为关注的问题之一。因此，平整度的检测与 评定是公路施-1-与养护的一个非常重要的环节。平整度的测试设备分为断面类和反应类。 断面类实际上是测定路面表面凸凹情况的，如最常用的3 m直尺及连续式平整度仪，还可用 精确测定高程得到;反应类测定路面凸凹引起车辆振动的颠簸情况。反映类指标是司机和乘 客直接感受到的平整度指标，因此它实际上是舒适性能指标，最常用的测试设备是车载式颠 簸累积仪。常见几种平整度测试方法的特点及技术指标见表1。国际上用国际平整度指数IRI 衡量路面行驶舒适性或路面行驶质量，可通过标定试验得出IRI与标准差6或单向累计值VBI 之间的关系。 随着科学技术的进步，国内外公路现场检测仪器也不断改进，许多检测新技术已广泛应用，使路基路面质量检测手段更为快捷、准确、简便、安全。 表1 平整度测试方法比较 方法 特点 技术指标 3 m直尺法 设备简单，结果直接，间断测最大间隙 h/mm 试，工作效率低，反应凸凹程 度 连续式平整度仪法 设备较复杂，连续测量，工作标准差 6/mm 效率高，反应凸凹程度 颠簸累计仪法 设备复杂，工作效率高，连续单向累计值 VBI/(cm/km) 测量，反应舒适性 主要介绍平整度检测技术，包括3m直尺法、连续式平整度仪和颠簸累计仪。 二、3种检测仪器的研究 1、三米直尺的研究 依据现行部颁《公路工程质量检验评定标准>(JrI’Y071—98)规定三米直尺是检测评定公路路面平整度的专用仪器。 1(1简介 上个世纪70年代，我国公路施工与检测部门检测路面平整度用的三米直尺普遍采用木制三米直尺，随着我国公路建设事业不断发展，对公路建设的质量要求越来越高，粗糙的木制三米直尺已不能适应路面检测的需要。为适应公路建设的需要，我国许多地区和单位开始研究三米直尺，8O年代初，内蒙古自治区公路局、赤峰筑路机械厂、山西太原公路段等单位先后研究成功铝合金三米折叠尺，具有携带方便、精度高、坚固耐用等特点，受到公路施工单位和管理部门的欢迎，并被迅速推广使用，到目前为止，它仍然是公路施工与检测部门必备的专用仪器。 1(2三米直尺检测路面平整度的方法 将三米直尺沿路的纵向置于被检测路基或路面上(要求三米直尺的上下面平整光滑)，然后用直尺或塞尺、盒尺测量路面与尺体下平面间间隙，连续或间断测量10尺。其间隙数值录下来，作为检测和评定路面平整度质量的依据。三米直尺是一个平尺，只能检验路平整状态。其平整度的数值，还需使用盒尺或塞尺、钢板尺等测量尺测量间隙，检测人员测量间隙时低头弯腰，且测量的数值精确度差。。如何使三米直尺自带测量尺，经研究提出带游标测量尺的三米直尺设计方案，供有关人员参考。 带游标测量尺的三米直尺由检测机构和测量机构组成，即在三米直尺上安装滑动的游标测量尺。(图一) 带游标测量尺的三米直尺是集检验与测量为一体的测量仪器，比用三米直尺检验路面平整度，用直尺或塞尺、盒尺测量路面间隙的检测办法，读数更直观、精确，是一个完整的检测路面平整度的仪器，使用该仪器测量路面平整度，测工无需低头弯腰，减轻测工的劳动强度，此外，使用该仪器还可测量路面的拱度(横坡度)。因此，带游标测量尺的三米直尺值得研究、推广、应用。 2、八轮连续式路面平整度仪的研究 2.1 原理 八轮连续式路面平整度仪的产生是现代科技的体现，使检测仪器沿着路面的纵向路段匀速行驶，这时候检测仪器上的位移传感器会采集到一组由于路面的不平而引起测试车的后轴和厢体之间的上下相对位移值，通过累加这些单相位移值并将这个累加值除其所通过的路程，来表征该段路面的平整度状态。这类检测仪器包括车载式颠簸累积仪等，它检测获得的数据可以通过与精密水准仪、手推式路面断层仪检测获得的相应数据进行相关性分析，建立合适的回归方程，统一到国际通用的IRI。 2.2 八轮连续式路面平整度仪的使用方法和影响因素 采用八轮连续式路面平整度仪检测路面平整度时，就是通过安置测量轮上的位移传感器，将仪器通过的路段的高程自动定时采集，并将该被检路段区间内获得的一组位移数据进行方差分析，计算出标准偏差、测试长度、曲线振幅的单向累计值等数据，并打印输出。由于根据方差分析的原理，对同一路段来讲，采集的数据越多，所获得的标准偏差就越小，所以为了统一，规定每检测100m，计算提供一个标准偏差作为该路段的平整度值。很明显，对相同的路基或路面，其检测所获得的平整度值受到以下因素的影响: a)仪器的示值允许误差; b)仪器测量轮直径的允许误差; c)仪器测量轮橡胶的硬度允许误差; d)仪器检测距离示值允许误差; e)路面纵向波动和不同的仪器基准长度之间的匹配状态; f)八个脚轮轮胎内压力的差异; g)检测时仪器牵引速度的差异; h)操作人员检测技术水平方面的差异。 也就是说。当检测某一特定路段的路面平整度值时。八轮连续式路面平整度仪示值装置所获得的指示值只是上述八种因素综合影响的结果。当检测时。所有的因素均应处于标准检测方法(T0932—95)规定的要求之内。 八轮连续式路面平整度仪结构见示意图2 图2 八轮连续式平整度仪示意图 2(3 八轮连续式路面平整度仪的主要计量性能要求 2.3.1 仪器示值装置计量技术要求 单次最大垂直位移测量范围:(-20-20)mm;示值允许误差:?0 25mm。 2.3.2 仪器的测量重复性允许限值 在同一路段、以规定的速度在相同路线上重复测试(行驶)，其标准偏差的最大值与最小 值之差不大于0 2ram。 2.3.3 仪器示值装置的检测距离允许误差 检测距离示值与实际距离的相对误差不大于?l,。 2.3.4 测量基准长度技术要求 (3000~30)mm。 2.3.5测量轮外径要求 (160~1)mm。 2.3.6 测量轮橡胶的技术要求 满足GB l 190(~程机械轮胎》规定的要求。 2.3.7 仪器的牵引速度 不大于lOkm,h。 3、车载式颠簸累计仪 车载式颠簸累计仪测定路面平整度速度快，价格低廉，操作简便。可用其检测结果评定 路面的施工质量和使用期的舒适性。 3.1主要设备 ? 颠簸累计仪:由机械传感器、数据处理器及微 型打印机组成。 ? 测试车:旅行车、越野车或小轿车。 3.2工作原理 测试车以一定的速度在路面上行驶，路面上凸凹不平引起汽车的激振，通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累计值VI3I，以cm,krn计。VBI越大，说明路面平整度越差，人体乘坐汽车时越不舒服。 3.3使用技术要点 ? 仪器安装应准确、牢固、便于操作。 ? 因为颠簸累计值的大小与测试车的底盘悬挂性能有关，所以仪器安装后，在投入正式使用前，必须进行标定。用车载式颠簸累计仪测出的颠簸累计值VBI与用连续式平整度仪测出的标准差概念不同，可通过标定试验，建立两者的相关关系，将VBI值换算为6，用于路面平整度评定。国际平整度指数IRI是国际上公认的衡量路面行驶舒适性或路面行驶质量的指数。也可通过标定试验，建立VBI与IRI的相关关系，将颠簸累计仪测出颠簸累计值VBI换算为国际平整度指数IRI。 ? 测试时，向计算机输入有关信息及命令，就可自动采集数据。 ? 检测结果与测试车机械系统的振动特征和车辆行驶速度有关。减振性能好，则VBI测值小;车速越高，VBI测值越大。因此必须通过对机械系统的良好保养和检测时严格控制车速来保持测定结果的稳定性。测试速度一般在30,80 km,h(视被测对象及标定条件确定)。 ? 可存储、显示、打印颠簸累计值VBI，标准偏差6，国际平整度指数IRI，测试速度及距离。 颠簸累积平整度仪测出的国际平整度指数IRI和激光断面平整度仪测出的国际平整度指数IRI具有良好的相关性。 三、课程总结 面向对象的分析是现代软件和开发广为采用的一项有效技术。面向对象的分析方法要求在设计中要映射现实世界中指定问题域中的对象和实体, 例如: 房子, 楼盘, 开发商, 业主等。这就需要设计要尽可能地接近现实世界, 即以最自然的方式表述实体。所以面向对象技术的优点即为能够构建与现实世界相对应的问题模型, 并保持他们的结构、关系和行为为模式。面向对象的概念是在近10年才进入中国的, 而它的思想至今也没有真正意义上得到普及。简单的说, 面向对象就是面向世界, 世界上的任何事物都是对象, 因此面向对象是很自然的思想, 是符合我们的思维习惯的。面向对象的语言包括了Smalltalk、C+ + 、Java, C#?? 需求是不稳定的, 那么需求之中是不是没有稳定的东西呢? 有的, 就是对象。世界都是由对象组成的, 而对象都是持久的, 例如动物、植物已经有相当长的时间。虽然对象也在变化, 动物, 植物也在不断的进化。但对象在一个相当长的时期内都存在, 动植物的存在时间肯定比任何一家企业长久。面向对象的开发方法的精髓就是从企业的不稳定需求中分析出企业的稳定对象, 以企业对象为基础来组织需求、构架系统。这样得出的系统就会比传统的系统要稳定得多, 因为企业的模式一旦变化, 只需要将稳定的企业对象重新组织就行了。这种开发的方法就被称为面向对象的分析和设计, 而分析出的企业对象就被称为Business Object。 参考文献: [1] 滕俊常，葛民.检测新技术在高速公路中的应用. 黑龙江交通科技，2004，7:12-13. 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