公路路基路面長期性能科學(xué)觀測網(wǎng)建設(shè)試點(diǎn)
為貫徹落實(shí)《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》，2022年1月交通運(yùn)輸部辦公廳下發(fā)《交通運(yùn)輸部辦公廳關(guān)于組織開展公路路基路面長期性能科學(xué)觀測網(wǎng)建設(shè)試點(diǎn)的通知》，旨在按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)開展條件建設(shè)與升級、數(shù)據(jù)采集與匯交、科學(xué)分析與研究，為最終建成點(diǎn)面結(jié)合、多級架構(gòu)的觀測網(wǎng)積累經(jīng)驗(yàn)，加快構(gòu)建我國自主的公路設(shè)計(jì)建造養(yǎng)護(hù)理論體系。
在《公路路基路面長期性能科學(xué)觀測網(wǎng)試點(diǎn)建設(shè)指南》文件中，詳細(xì)規(guī)定了觀測點(diǎn)技術(shù)要求、觀測方法和原則、觀測指標(biāo)體系、觀測數(shù)據(jù)管理方法、觀測點(diǎn)標(biāo)志標(biāo)識等。
通知原文：https://xxgk.mot.gov.cn/2020/jigou/kjs/202201/t20220111_3635977.html
*詳細(xì)觀測點(diǎn)技術(shù)要求請參照《公路路基路面長期性能科學(xué)觀測網(wǎng)試點(diǎn)建設(shè)指南》
觀測指標(biāo)體系
環(huán)境信息觀測指標(biāo)體系
氣象環(huán)境信息觀測指標(biāo)一般應(yīng)為：溫度、濕度、太陽輻照、降雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、紫外輻射、總輻射等。
路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部環(huán)境信息觀測指標(biāo)一般應(yīng)為：結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度、結(jié)構(gòu)內(nèi)濕度。
結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度觀測層位應(yīng)選擇道路表面、各結(jié)構(gòu)層層底位置以及土基內(nèi)部；結(jié)構(gòu)內(nèi)濕度觀測層位應(yīng)選擇各結(jié)構(gòu)層層底位置以及土基內(nèi)部，距離路表1m、1.5m、2m、2.5m處。
荷載信息觀測指標(biāo)體系
一般觀測點(diǎn)應(yīng)觀測交通基本信息；
特殊觀測點(diǎn)應(yīng)觀測交通基本信息（斷面日交通量和交通組成）和車輛軸載信息（車輛軸載）。
美國IRD公司動態(tài)稱重系統(tǒng)
選型建議
關(guān)于動態(tài)稱重設(shè)備，在選擇中有以下建議：
動態(tài)稱重系統(tǒng)與前述路面性能監(jiān)測系統(tǒng)是兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)傳輸與分析均是獨(dú)立展示和獨(dú)立信號通道。因此在應(yīng)用中需要單獨(dú)考慮動態(tài)稱重的數(shù)據(jù)傳輸與展示。
動態(tài)稱重系統(tǒng)的綜合技術(shù)性能相對比較容易達(dá)到，目前在國內(nèi)已有很多成熟的產(chǎn)品及方案投入實(shí)際使用。在項(xiàng)目選擇中出于性價(jià)比考慮建議采用國產(chǎn)產(chǎn)品，能夠在滿足性能要求的前提下方便系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)。
路表信息觀測指標(biāo)體系
一般觀測點(diǎn)和特殊觀測點(diǎn)均應(yīng)觀測路表信息。
瀝青路面結(jié)構(gòu)觀測點(diǎn)的觀測指標(biāo)包括：龜裂裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、路面車轍深度RD、國際平整度指數(shù)IRI、橫向力系數(shù)SFC、路面構(gòu)造深度MPD、擺值、構(gòu)造深度等；
水泥路面結(jié)構(gòu)觀測點(diǎn)的觀測指標(biāo)包括破碎板、裂縫、板角斷裂、錯(cuò)臺、平整度、橫向力系數(shù)SFC和構(gòu)造深度等。
路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息觀測指標(biāo)體系
特殊觀測點(diǎn)應(yīng)觀測路面（包括瀝青路面或水泥路面，以及路基）結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息。其中，瀝青路面結(jié)構(gòu)的觀測指標(biāo)包括：彎沉、應(yīng)力、應(yīng)變等，一般觀測點(diǎn)需觀測彎沉指標(biāo)；水泥路面結(jié)構(gòu)的觀測指標(biāo)包括：應(yīng)力、應(yīng)變等；路基結(jié)構(gòu)的觀測指標(biāo)包括：應(yīng)力等。
瀝青路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息觀測指標(biāo)
推薦設(shè)備
落錘式彎沉儀
用于現(xiàn)場測定承載能力，分為手持式、拖車式/車載式。車載式適合于在城市和人口稠密區(qū)域，交通繁忙區(qū)域，以及要求安全、精確和快速機(jī)動的區(qū)域做測試
KM-100HAS瀝青應(yīng)變計(jì)
產(chǎn)品要點(diǎn)：專為瀝青道路檢測設(shè)計(jì)，容易安裝，耐高溫，防水，成活率高
AST/VAST型瀝青應(yīng)變計(jì)
低模量，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，耐高溫、振動及碾壓
KDA-PA土壓計(jì)
雙膜片結(jié)構(gòu)，減少干擾土壤中的應(yīng)力分布，用于土體內(nèi)壓力測量和路堤土壓監(jiān)測
KM應(yīng)變傳感器
混凝土等材料固化后或固化過程中的應(yīng)變測量，絕緣性高，高精度，穩(wěn)定性好，長期應(yīng)變測量
水泥路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息觀測指標(biāo)
推薦設(shè)備
IRHP和IRCL振弦式鋼筋計(jì)
高穩(wěn)定性和靈敏度，堅(jiān)固, 防水結(jié)構(gòu)，適用于大多數(shù)鋼筋尺寸
EM 埋入式振弦應(yīng)變計(jì)
長期可靠性，高分辨率和高精度，3000微應(yīng)變的量程，頻率信號易于處理并適合長距離傳輸
路基結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息觀測指標(biāo)
推薦設(shè)備
TPC土壓計(jì)
長期可靠性，壓力測量范圍大，堅(jiān)固耐用的不銹鋼結(jié)構(gòu)
KLA-A沉降傳感器
地層間的沉降測量，最多可測量6個(gè)位置的沉降量
選型建議
瀝青/混凝土傳感器在市面上具有多種型號和傳感原理，在實(shí)際進(jìn)行選型時(shí)主要有以下建議：
瀝青應(yīng)變計(jì)在路面鋪設(shè)過程中會承受高溫和碾壓環(huán)境，因此首要考慮傳感器的堅(jiān)固性和耐高溫性能，其次需要考慮傳感器的導(dǎo)線耐熱性。進(jìn)口傳感器一般來說具有更高的耐久和穩(wěn)定性。
混凝土埋入式應(yīng)變計(jì)具有不同的原理（電阻應(yīng)變式與振弦式等），電阻應(yīng)變式支持靜態(tài)/動態(tài)測試，振弦式僅支持靜態(tài)測試。同時(shí)，不同原理的傳感器具有不同的數(shù)據(jù)采集接口，大量混用會導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的復(fù)雜化。在滿足測量要求的前提下，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇同種原理的應(yīng)變傳感器。
數(shù)據(jù)采集儀器
TMR-300小型多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
多種測量單元組合，支持應(yīng)變片、應(yīng)變式傳感器、電壓、熱電偶、鉑電阻，100kHz高速采樣（觀測頻度要求動態(tài)2kHz），分布式連接，結(jié)構(gòu)緊湊，防震設(shè)計(jì)
DT85G巖土型數(shù)據(jù)采集儀
支持振弦式傳感器，最多可擴(kuò)展到960個(gè)模擬輸入，雙通道隔離技術(shù)，可編程控制模擬輸出，可編程控制模擬輸出
HeimLab L1多通道數(shù)據(jù)采集單元
支持多種類型傳感器，高密度通道配置，高精度采集，操作簡便的軟件系統(tǒng)，能夠耐受惡劣的現(xiàn)場環(huán)境
擴(kuò)展監(jiān)測功能
路段分布式光纖應(yīng)變-溫度監(jiān)測
將光纖以適當(dāng)形式埋設(shè)和集成在路面中，將整根光纖作為動態(tài)傳感器，能夠在這個(gè)光纖鋪設(shè)路段范圍內(nèi)對路面的變形情況和溫度分布進(jìn)行分布式的整體監(jiān)控，并且能夠涵蓋車輛通過引起的動態(tài)變形。這一監(jiān)測方法允許用戶獲取在被測范圍內(nèi)的路面的變形與溫度場，并獲知在道路上行駛的車輛的基本信息。主要包括：
1. 道路路面的變形狀態(tài)：
-橫向變形；
-豎向變形；
-裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展；
-路面的溫度剖面。
2. 關(guān)于車輛的信息：
-車輛引發(fā)變形的動態(tài)加權(quán)；
-車輛軸的數(shù)量。
交通狀況監(jiān)控：分布式光纖聲波傳感（DAS）
OptaSense®公司的交通監(jiān)控解決方案將標(biāo)準(zhǔn)單模電信光纖電纜轉(zhuǎn)換為大范圍分布式的傳感器陣列，通過專用的用戶界面或補(bǔ)充交通命令的方法，將整個(gè)受監(jiān)控道路的實(shí)時(shí)可靠交通監(jiān)控狀況與事件檢測信息提供給決策者和控制系統(tǒng)。
? 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的交通路線覆蓋率；
單個(gè)路邊安裝的光纖詢問器單元即可以覆蓋100公里長度的范圍。
? 提供很好的監(jiān)控性能；
能夠在50米長度的空間長度上每秒更新一次監(jiān)控結(jié)果。
? 不會受到天氣、溫度或環(huán)境光線變化的影響；
? 安裝便捷，不會破壞路面；
? 不會受到道路狀況惡化、路面養(yǎng)護(hù)和翻新的影響；
? 合理布設(shè)好光纖后，基本不需要進(jìn)行維護(hù)。
寫在最后
歐美大地深耕公路工程質(zhì)量檢測及性能監(jiān)測領(lǐng)域30多年，采用先進(jìn)檢測技術(shù)服務(wù)于我國公路工程質(zhì)量建設(shè)的發(fā)展，與國內(nèi)公路行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)長期合作，豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)槟峁┤娴墓饭こ瘫O(jiān)測解決方案。歡迎您與我們一起探討公路路基路面長期性能科學(xué)觀測的相關(guān)問題與解決方案。
