解读路面激光平整度仪的标定！
随着科技发展进步，目前道路管理单位主要采用激光平整度仪进行平整度检测，但是不同的激光平整度仪检测精度必然不一样，对激光平整度仪进行正确标定是保障平整度检测结果合理性及可比性的主要手段。
因此，公路养护新视野选择两台激光平整度仪，通过现场试验检测详细说明激光平整度仪的标定方法，以供道路养护管理者参考借鉴。
概述
近年来，道路养护单位一直应用各自的激光平整度仪进行道路平整度的检测，该检测方法的优点在于其便捷、速度快、精度高。但是，为了确保激光平整度仪测试结果的可靠性，需要对激光平整度仪进行标定：将激光平整度仪与精密水准仪分别测试的结果进行对比分析，以验证设备可靠性。
公路养护新视野选择了两台激光平整度仪进行检测并作平整度标定说明，以下是用作实验的两台激光平整度仪。
图1 激光平整度仪
国际平整度指数IRI
上一篇文章中已经说明，国际平整度指数是路面平整度评价过程中的常用指标，为此本次实验中采用国际平整度指数IRI。
指标背景：路面平整度是路面评价的一个重要指标，不仅影响驾驶员及乘客行驶舒适性，而且还与车辆振动、运行速度、轮胎摩擦与磨损及车辆运营费用等有关，是一个涉及人、车、路三方面的指标。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相互比较，需要寻找一个标准的可以统一的指标。
美国国家公路合作研究计划(NCHRP)1978年在项目1-18中提出该问题，在随后进行的“反应类平整度系统的标定和关系”研究项目中提出了“国际平整度指数”(IRI)的概念，而世界银行1982年在巴西进行的国际平整度实验则完整而系统地提出了IRI的计算模型与计算方法。IRI由一条单纵断面计算得到，采用四分之一车模型，以80Km/h速度在已知断面上行驶，计算一定行驶距离内悬挂系统的累积竖向位移作为IRI。
IRI是综合了断面类与动态类平整度测定方法的优点而得到的一个评价指标，是静态断面高程数据经过力学模型计算后得到的动态变量。平整度指数IRI具有以下特点：
(1)IRI与车辆振动的动态反应相关，通过1/4车模型建立了与车辆性能的相关性;
(2)IRI直接与路段断面高程相关，保证结果具有时间稳定性;
(3)IRI可以通过最广泛使用的仪器测量得到(如水准仪)，结果具有有效性;
(4)IRI可以在世界范围内进行转换(有标准计算程序)，具有可移植性;
由于具有以上特点，IRI成为目前国际上运用最广泛的平整度指标。
标定试验
一：试验条件
首先，根据工程规范《公路路基路面现场测试规程》，测量过程应满足一下试验条件：
(1)按照每段IRI值变化幅度不小于1.0的范围选择不少于4段不同平整度水平的路段，且有足够加速或减速长度的路段。根据实际测试道路IRI的分布情况，可以适当增加某些范围内的标定路段。
(2)每段长度不小于300m。
(3)每一段内的平整度应均匀，包括路段前50m引道。
(4)选择坡度变化较小的直线路段，路段交通量较小，便于疏导。
(5)有多个激光测头的系统需要分别标定。
(6)标定宜选择在车道的正常行驶轮迹上进行，明确画出轮迹带侧线和起终点位置。
根据上述试验条件，本次标定选择了四条典型路段：A、B、C、D。所选择的路段包括了新修建的路段、使用一段时间的路段以及修建时间达10年以上的路段，包括了平整度好、中、差的路段，基本代表了该地区正常情况下各个服务水平的沥青路面。每段路至少选择了300m左右的平直路段进行试验。
二：试验步骤
根据工程规范《公路路基路面现场测试规程》，采用激光平整度仪检测平整度检测步骤如下：
①测试开始之前让测试车以测试速度行驶5~10km，按照设备使用说明规定的预热时间对测试系统进行预热。
②测试车停在测试起点前50~100m处，启动平整度测试系统程序，按照设备操作规定和测试路段的现场技术要求设置所需的测试状态。
③进入测试路段后，启动系统的采集及记录程序，用激光平整度仪A和B分别以30km/h、40km/h、50km/h和60km/h的速度分别沿着选好的路段分别检测3次，最终以12次检测结果的平均值作为最终的平整度结果。
采用精密水准仪实测路面断面高程，具体方法如下：
①在选择好的路段轮迹带上，每隔25cm用油漆作好明显的标点标志，每个路段的一个车道两个轮迹带都进行测量;
②用经过校准的精密水准仪(分辨率0.5mm)测出标点上的相对高程;
③将所测得的高程数据存入数据文件中，利用VB程序进行模型计算得到标定线路的IRI。
以上结果汇总如下表：
表1 测量结果汇总
三：结果分析
将激光平整度仪A与激光平整度仪B的检测结果与精密水准仪左、右轮迹的测试结果进行了回归分析;同时，对两台激光平整度仪进行对比分析，分析结果如下：
(1)激光平整度仪A
图2 激光平整度仪A标定结果
(2)激光平整度仪B
图3 激光平整度仪B标定结果
(3)激光平整度仪A与B对比
图4 激光平整度仪A与B对比
从以上两台激光平整度仪的对比结果来看，这两台激光平整度仪平整度检测结果之间都具有较好的相关性。
结束语
路面平整度指标是路面使用性能评价中一个关键性指标，检测结果的准确性是客观评价的前提与保障。
利用激光平整度仪进行平整度检测相对准确、迅速，但是因为检测设备的差异性与精密性，对检测仪器进行标定是必不可少的。
来源：公路养护新视野
