路面构造深度是评价路面宏观粗糙度、排水性能和抗滑性能的重要指标。
路面构造深度测定仪主要用于测定沥青路面及无刻槽水泥混凝土路面表面构造深度,其核心依据是《公路路基路面现场测试规程》(T0962-95)中的手工铺砂法或电动铺砂法。
测定原理并不复杂:将固定体积、规定粒径的干燥标准砂摊铺在路面上,使砂粒嵌入路面凹凸不平的孔隙中,再根据砂的体积与摊开覆盖面积之比计算构造深度。由于体积固定,摊开的圆面积越大,说明路面越光滑、构造深度越小;反之则说明路面越粗糙、构造深度越大。
手工铺砂法测定时,细节控制直接影响结果可靠性。量砂应选用粒径0.15~0.30mm的洁净干燥砂,使用前需过筛并烘干,且不宜重复使用。装砂时,应先将砂注入容积为25mL±0.15mL的量砂筒,手提量砂筒在硬质路面上轻叩3次,使砂密实,再用刮尺沿筒口一次刮平,不可按压或来回刮抹,以免改变砂的堆积密度。测点应选在行车轮迹带上,距路面边缘不小于1m,同一处平行测定不少于3次,测点间距一般为3~5m。
摊铺环节是最容易出现偏差的步骤。清扫测点时应清除浮土、松散颗粒和油污,清扫面积不小于30cm×30cm。倒砂后,用底面粘有橡胶片的推平板由里向外做圆周运动,使砂均匀填入路面空隙,尽量摊成圆形,表面不得留有浮动余砂,也不能用力过大把砂推挤出去。测量时,应量取通过圆心的两个互相垂直方向的直径,取平均值作为砂圆直径,读数准确至1mm或按仪器要求取值。
构造深度可按公式计算:
TD=1000V/(πD²/4)
当量砂体积V为25mL、D单位为mm时,可简化为:
TD=31831/D²
若计算结果小于0.2mm,通常按“<0.2mm”表示。
电动铺砂仪通过电机驱动砂漏匀速移动,可减少人为摊铺误差,提高一致性,但其适用范围同样以沥青路面和无刻槽水泥混凝土路面为主。对于高等级公路的大范围检测,也可采用车载式激光构造深度仪,其利用激光传感器快速获取路面高程信息,计算平均构造深度,效率高、连续性强,但不适用于积水、积雪、泥泞或带有沟槽构造的水泥混凝土路面。
路面构造深度测定仪本身结构并不复杂,真正决定数据质量的是量砂状态、装砂密实度、摊铺手法、测点位置和直径测量精度。现场检测中应严格按规程操作,并在同一位置进行多次平行测定,取平均值作为最终结果,以保证评价结论客观可靠。