际平整度指数作为沥青路面行驶质量水平评价标准研究.pdf

上海市公路学会第 七 届 年会学术论文集 国际平整度指数作为沥青路面行驶质量水平评价 标准研究 周晓青1 陈 长1 孙立军1 袁文平2 王冠男2 张 纲2 (同济大学道路与交通工程教育部重点实验室1，上海市政工程管理处2) 摘 要： 本文在上海市选择典型沥青路面，用精密水准测量路段的断面高程，计算出各路段的国际平整度指数与舒适度指 数，通过最tb--乘法建立国际平整度指数与舒适度指数之间的回归方程，由舒适度指数与路面行驶质量水平的关系建立以国际 平整度指数作为沥青路面行驶质量水平的评价标准。 关键词： 国际平整度指数；舒适度指数；评价标准；路面平整度 1 前 言 路面平整度是路面评价的一个重要指标，直接反映了路面的行驶舒适性及安全性，是一个涉及人、车、路三 surface 方面的指标。ASTM对道路平整度的定义(E867)为：道路平整度(Traveled 对于理想平面的竖向偏差，而这种偏差会影响到车辆动力特性、行驶质量、路面所受动荷载及排水Ⅲ。路面平 一[3]，不只作为路面施工验收控制指标，而是设计阶段控制指标。可见，路面平整度将在路面评价、设计方面发 挥更重要的作用。 路面平整度测定的方法与仪器较多，采用的指标也各不相同。为使采用不同方法和仪器测定的结果可以 面平整度试验，在此基础上提出了国际平整度指数IRI(InternationalRoughness 一车辆模型来计算国际平整度指数，该车以规定速度(80km／h)行驶在路面断面上，在行驶距离内由动态反应 悬挂系统的累积竖向位移量作为国际平整度指数[4]。目前IRI是国际上应用最广泛的平整度指标，上海市市 政工程管理处引进ARRB激光断面仪实测路面IRI作为上海市城市路面管理系统中的平整度评价指标。但 IRI模拟的是车辆的振动，并不是人的感觉，因此IRI并不能直接反应路面的服务性能。对于IRI与路面服务 能指数PSI(Present Serviceability 求与感觉有一定的差异，故其所得的结果相差较大E4]～E5|。而且我国较少使用PSI这个路面评价指标，通过这 种方法寻求两者之间关系较为困难。我国大多是通过直接建立IRI与已有的平整度评价指标平整度标准差d 之间的换算关系来得到IRI的评价标准[6]，但。与路面服务性能之间的关系相关性并不是很好，而且这两类指 标从本质上来说有所不同，直接换算存在一定问题。 因此，根据上海市路面平整度实测结果，建立IRI对路面服务水平的评价标准，从而直接由IRI值来评价路 面状况，进而制定下一步的路面养护、维修方案是道路管理部门所面临的任务之一。本文通过在上海市选择典 型沥青路面，用精密水准仪测量路段的高程，计算出各路段的IRI与舒适度指数RN(Ride 与RN之间的相关关系，通过RN与路面行驶质量水平的关系建立以IRI作为上海市沥青路面行驶质量水平的 评价标准。 上海市 公路学会第 七届 年会学术论文集 1 国际平整度指标与舒适度指数 1．1 国际平整度指数 世界银行的方法是设定一辆标准车(四分之一模型车)，固定车的各种参数，相当于用一辆相同的车在世界 各地的路面上行驶，由于车与路的振动方程是一致的，评价指标也是一致的，所以得到的结果应该具有较好的 可比性。四分之一车模型如图1所示。 四分之一车模拟车辆的动力方程为： m。2，+C，(2，一2。)+K；(Z，一Z。)一0 (1) (2) m。2。+C；(2。一2，)+K，(Z。一Z。)+K；(Z。--y)一0 将(1)式和(2)式两端同时除以优。得： Z。+C(Z。一Z。)+K2(Z。一Z。)一0 (3) uZ。+C(Z。一Z。)+K2(Z。一Z。)+K1Z。=K1Y(4) 式中y为路面的断面高程，为路面不平整度的函数；Z。为簧上质量m。 的绝对位移；Z。为簧下质量m。的绝对位移。采用的四分之一车模型标准 车的各种车辆参数为口]： C=C。／m。；K1=K。／m。；K2=K。／m。；u=m。／m。。 具体参数值见表3。