🏗️ 路面纵向平整度——用激光断面仪测量断面并确定 IRI 指数

建筑 PN-EN 13036-6

概述

该标准规定了在平整度和巨构造（megatexture）波长范围内测量路面横断面和纵断面的方法。它界定了描述这种测量所需的概念：行程的准确度、竖向分辨率、采样间隔和横坡，以及测量设备的分级。

纵向平整度可以识别车行道表面相对于真正平面的偏差，沿行车方向在 0.05 m 至 50.00 m 的波长范围内测量。它是一项使用性能，描述路面不在行驶车辆中激起冲击和振动的能力。

在波兰的道路实践中区分两条测量路线。断面仪法以 IRI 指数为依据，对 A、S、GP 和 G 级道路的评定是强制要求的，对 Z、L 和 D 级也是推荐的。与使用 4 m 长直尺和楔尺等效的连续测量法，例如借助平整度仪，允许用于 Z、L 和 D 级道路以及广场和停车位；在平整度仪无法到达之处以及有桥梁伸缩缝的路段，允许用直尺和楔尺测量。用激光断面仪测量时，可以同时记录混凝土板的错台——记录数值等于或大于 5 mm 的错台及其位置。

IRI 通过模拟一辆在所分析路段长度上以 80 km/h 行驶的假想车辆的悬挂工作，来表征行驶舒适性。它以坡度的单位给出：毫米每米或米每公里。

这份标准不包含什么——而这对于在检测报告中正确援引是决定性的。PN-EN 13036-6 描述的是断面的测量，并对断面仪的传感器提出技术要求；它既不含 IRI 指数的计算算法，也不含混凝土板错台的记录程序。国家指南为这两件事指明了各自的文件：IRI 指数按「zgodnie z procedurą obliczeniową według normy [4]」[按标准 [4] 的计算程序] 确定，即 ASTM E1926-08（Standard Practice for Computing International Roughness Index of Roads from Longitudinal Profile Measurements），而板错台的记录在断面测量时按「według algorytmu z normy [1]」[按标准 [1] 的算法] 进行，即 AASHTO R 36-04（Standard Practice for Evaluating Faulting of Concrete Pavements）。PN-EN 13036-6 在同一份清单中直到第 [8] 项才出现，并且只在谈到对传感器的技术要求之处才被援引。若实验室在检测报告中在 IRI 结果旁或错台清单旁只写 PN-EN 13036-6 这一个编号，那就是援引了一份并不描述这些计算的文件。ASTM E1926-08 和 AASHTO R 36-04 的正文我们没有——其内容在此不予复原，我们只指出它们才是计算所应依据的文件。

方法原理

断面仪是一种惯性装置：加速度计在测量行程中监测测量横梁的竖向位移，由此确定基准线，车行道的不平整度即相对于该基准线来测量。横梁距路面的相对高度由激光传感器测量，所行距离由安装在车轮上的测距传感器测量。把由加速度计测量算出的横梁位移与由激光测得的、与之对应的横梁距路面相对高度相加，即得整个路段上纵断面的各个纵坐标。由如此确定的断面，计算程序按相应标准的计算程序算出 IRI 指数，以 25 mm 的采样步长连续进行，并同时对右轮迹、左轮迹和车道中线进行。

应用领域

• A、S、GP 和 G 级道路上新建和大修后路面的验收
• 路网中路面状况的调查
• 用直尺和楔尺法评定广场和停车位的平整度
• 在纵断面测量时记录混凝土板的错台
• 断面仪的比对试验及其正确性的核查

关键参数

标准

标准编号

PN-EN 13036-6:2008

标准名称（波兰语）

Właściwości nawierzchni drogowych i lotniskowych — Metody badań — Część 6: Pomiary poprzecznych i podłużnych profili w zakresie długości fali równości i megatekstury

标准名称（英语）

Road and airfield surface characteristics — Test methods — Part 6: Measurement of transverse and longitudinal profiles in the evenness and megatexture wavelength ranges

分步操作程序

1. 方法的选择

   对 A、S、GP 和 G 级道路采用以 IRI 指数为依据的断面仪法；对 Z、L 和 D 级虽然推荐该法，但也允许采用与直尺和楔尺等效的连续测量法。对广场和停车位，允许采用平整度仪法。

2. 设备的核查

   确认断面仪的传感器满足要求：激光传感器的竖向分辨率不大于 0.2 mm，信号采样间隔不大于 50 mm，纵坐标记录间隔不大于 100 mm，长波滤波器在 3 dB 衰减处不小于 100 m。

3. 行驶的准备

   规划测量行程以及 20 km/h 至 100 km/h 范围内、与车流速度相当的行驶速度。

4. 位置的记录

   检验过程中通过给出桩号或参照系统以及地理坐标，记录测量行程的位置数据。

5. 断面的测量

   连续测量纵断面：激光传感器测量横梁距路面的相对高度，加速度计确定横梁的竖向位移，测距传感器测量所行距离。断面的纵坐标由两个分量相加而得。

6. IRI 指数的计算

   用经过验证的计算程序确定 IRI 指数，采样步长 25 mm，同时对右轮迹、左轮迹和车道中线进行。注意：计算程序并不是 PN-EN 13036-6 给出的——国家指南在此指向 ASTM E1926-08，在检测报告中 IRI 结果旁应当援引的是这份文件。

7. 结果的记录

   在测量文件中每 1 m 记录 IRI 指数的数值，以及等于或大于 5 mm 的混凝土板错台高度连同其位置。注意：错台的记录按 AASHTO R 36-04 的算法进行，而不是按 PN-EN 13036-6。

8. 检测报告

   给出测量方法、断面仪的级别和设备要求的满足情况、行驶速度、路段位置、IRI 指数的数值连同其平均方式，以及所记录的错台。

所需设备与仪器

职业健康与安全

• 测量是在道路交通中以车流速度进行的——检验期间须有交通组织并对测量车辆作标识
• 测量横梁上的激光传感器——不要注视光束，停车校准时须小心
• 测量横梁伸在车前——调车时有碰撞风险，传感器有被地形障碍物损坏的风险
• 用直尺和楔尺的测量是在车行道上步行进行的——穿反光背心，对作业地点作防护
• 在桥梁伸缩缝处和构造物上作业——须有高处坠落的防护

常见问题