沥青路面构造深度分区域平面拟合算法

针对现有沥青路面构造深度计算方法易受外界和人为因素影响的问题,该文提出基于线激光三维数据的构造深度分区域平面拟合算法。该算法对采集的路面三维高度数据矩阵进行预处理,并提出一种基于斜率的点云数据自适应滤波算法。然后进行分块、确定中心点的局部极值,最后以三点一面的平面拟合算法为核心,计算沥青路面的构造深度。试验结果表明:该算法与电动铺砂法的相关性超过94%,计算复杂度为立体拟合法的1/3,并实现了采集样本由点到面的跨越。

激光构造深度法评价沥青路面离析的应用研究

现有对公路沥青混合料产生离析原因的分析及相应预防措施的探讨大部分来源于施工经验,缺乏系统性研究,对于路面的离析检测判定以及离析程度并没有统一的标准,基于现有的对公路沥青混合料产生离析原因的分析及相应预防措施,对比分析手工铺砂法、目测法、激光构造深度法在沥青路面离析评价中的应用情况,重点介绍激光构造深度法对沥青路面表面层的离析状况进行系统的数据分析与评价,再使用手工铺砂法、目测法对激光构造深度法所测数据进行验证,从而得出激光构造深度法评价沥青路面离析可为粗集料和细集料颗粒分布不均匀、实际使用级配和设计级配不符等问题提供有效的调整依据,为沥青路面施工以及后期路面使用状况的评价提供参考。

基于数字图像法对路面构造深度的方法研究

针对传统铺砂法计算路面构造深度效率低、激光断面法成本高及数字图像法准确性低等问题,提出了一种基于数字图像处理技术评价路面构造深度的方法,使用实景建模软件对多张数字图像进行三维建模,通过空三运算将路面影像生成包含路面三维坐标信息的点云数据,利用矩阵数值计算手段对点云数据进行矫正处理,计算路面构造深度数值并进行路面三维显示,最后通过铺砂法试验验证了该方法的可行性,最大误差仅为4.8%。

沥青路面表面构造深度数字图像检测方法

沥青路面表面构造深度可用于评判路表的纹理特征,从而进一步描述其抗滑性能及排水能力。目前数字图像技术逐步应用于道路工程中,利用数字图像技术检测沥青路面表面构造深度也正处于探索阶段。该文总结目前数字图像技术在构造深度检测上的理论计算模型,分析其应用中的优点与不足。各种研究表明,运用数字图像处理技术可以客观、准确、快捷地检测出沥青路面表面构造深度。

基于Bland-Altman法的路面构造深度测量方法研究

为对比铺砂法和激光构造深度仪法2种沥青路面构造深度测量方法,进行不同类型沥青路面构造深度对比试验,并基于Bland-Altman法进行铺砂法所测的平均纹理深度(MTD)与激光构造深度仪测得的构造深度(SMTD)的一致性分析。研究表明:与铺砂法相比,激光构造深度仪法测量不同类型沥青路面的可重复性更好,尤其适用于评价大空隙排水沥青路面构造深度;MTD比SMTD平均高0.172 mm,说明铺砂法和激光构造深度仪法不具备可互换性;测量数据内部差异对95%一致限(LOA)范围影响较大,考虑测量数据内部差异的LOA范围为(-0.0786,0.423),与MTD的估计重复系数范围(-0.281,0.281)接近,但比SMTD估计重复系数范围(-0.124,0.124)宽很多,说明铺砂法可重复性较差是影响铺砂法和激光构造深度仪法一致性的主要因素。研究结论可为激光构造深度仪法在工程中进一步推广提供应用基础。

用数字图像技术评价和测量沥青路表面构造深度

通过研究肉眼分辨物体表面不平度的特性和数字图像技术 ,开发了应用数字图像技术评价和测量沥青路表面构造深度的方法 .该方法采用普通数码相机纪录道路表面构造特征 ,由图像的像素值分析得出路表面构造深度测量结果 .与常规方法的比较表明 ,该方法精度高、操作简便、成本低廉 。

基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法

路面湿滑是诱发交通事故的重要因素,为了解决构造深度和摩擦系数分别从路面静态纹理和动态摩擦运动角度方面反映路面抗滑性时存在的不一致问题,基于激光视觉测量方法得到沥青路面点云数据,提出一种有效构造深度测量算法;首先利用B样条对点云数据进行断点插值,在研究轮胎和路面接触摩擦的几何结构和抗滑机理的基础上,修正路表凹陷点数据;采用断面法估算构造深度,并和摩擦系数测试仪所得的数据进行相关性分析.研究结果表明:本算法得到的横向和纵向平均构造深度与摩擦系数的相关系数分别为0.896和0.887,优于铺砂法的0.504;该方法能通过静态的构造深度隐性地反映动态的摩擦系数,兼具激光视觉测量方法的高效率和摩擦系数刻画抗滑性能的客观性,达到效率和精度的统一.

空隙率、路面构造深度对超薄磨耗层粘层油洒布量的影响

考虑超薄磨耗层的空隙率以及原路面的构造深度对粘层油洒布量的影响。试验选用SBS乳化改性沥青作为粘结材料,分别制作4种不同空隙率(8%、10%、12%、14%)的UTFC-10混合料试件并在常温下进行剪切试验,研究空隙率与粘层油洒布量的关系。然后采用同样的粘层油,按不同构造深度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mm)制作混合料试件,并在常温下进行剪切试验来研究原路面的构造深度与粘层油洒布量的关系。通过试验分析得到超薄磨耗层的空隙率以及原路面的构造深度对粘层油的洒布量具有显著的影响。推荐了空隙率以及粘层油洒布量合理设计范围。

应用构造深度表征沥青路面的离析

为了研究沥青路面的离析,在生产实践分析的基础上提出离析的本质是沥青混合料颗粒组成、混合料结构和空隙结构存在的变异。其具体表现形式是三者独自或组合出现的状态。之后为了判别离析,提出以表面特性指标——构造深度分析离析的方法,并分析了路面检测构造深度数据的概率分布函数,证明其符合正态分布。最后设计不同级配和变异的同一级配沥青路面的构造深度实验,验证了以构造深度判别沥青路面离析的可行性。

速度和构造深度对水泥混凝土路面摩擦系数的影响

为了研究摩擦系数与速度、路面构造深度的关系,采用新型路面抗滑检测设备,对不同水泥混凝土路面的动态摩擦系数和构造深度进行了分析,研究结果表明,在路面构造深度较好的情况下,水泥混凝土路面摩擦系数随速度升高而降低.摩擦系数变化率随路面构造深度增大而增大.路面的抗滑性能与路面表面特征和行车速度有较大的关系,应该在路面的设计和施工养护中予以考虑.

沥青路面均匀区域构造深度的预估模型

通过现场和室内试验检验国外2个沥青路面均匀区域构造深度预估模型的适用性,结果表明这2个模型都存在一定的缺陷.对上述模型进行改进,确定了以细度模数、最大公称粒径4、.75 mm筛通过率和油石比为自变量的沥青路面均匀区域构造深度预估模型,结果表明,该模型可以较好地预估SMA-16间断级配和AC-20连续级配沥青路面均匀区域的构造深度.

基于数字图像处理技术的沥青路面构造深度评价方法研究

文章依托济祁高速公路安徽省砀山段沥青混凝土路面施工项目,以单幅图像恢复物体形状原理计算沥青路面的数字图像构造深度,以灰度差来表征路面的凸起和凹下的高度差值,确定去噪预处理和灰度图像处理方法,研究了不同光照强度和不同拍摄高度对沥青路面数字图像构造深度的影响,提出了沥青路面数字图像构造深度的计算方法,并建立了沥青路面铺砂法构造深度与数字图像构造深度之间的关系模型。研究结果表明:在自然光条件下,9:00时刻拍摄数字图像的构造深度普遍大于其他时刻0.03~0.06mm,11:00和13:00拍摄数字图像的构造深度与其他时刻的一致性较差,最大差值为0.03 mm,而在15:00和17:00时3个测点的差值均在0.01mm范围内,一致性较好,建议在15:00~17:00进行数字图像的采集;拍摄高度在50~70cm范围内,数字图像构造深度变化幅度较小,差值介于0.02~0.04mm,推荐拍摄高度为60cm;沥青路面铺砂法构造深度与数字图像构造深度存在一定的线性相关,关系模型拟合效果良好,相关性系数平方为0.85。基于数字图像处理技术的沥青路面构造深度计算方法,实现了程序交互界面化,为实时连续检测评价沥青路面构造深度施工质量水平提供了条件。

基于一致性分析的路面构造深度评价指标研究

为比较平均断面深度(MPD)和传感器测量构造深度(SMTD)2种沥青路面构造深度评价指标,利用多功能路况快速检测设备采集沥青路面MPD与SMTD数据,并基于估计重复系数和Bland-Altman法进行MPD与SMTD的可重复性和一致性分析.研究发现:平行测量次数的增加会导致采集数据内部总误差增加,但可以有效降低随机误差变化范围的影响,提高数据采集的可靠性;MPD的估计重复系数平均值低于SMTD的估计重复系数平均值,说明MPD的测量可重复性更好;MPD比SMTD平均低0.009 mm,这个偏倚在工程应用中是可以接受的,说明MPD和SMTD两种不同评价指标具有可互换性;MPD与SMTD差值的95%一致限(LOA)范围(-0.105~0.087 mm)和估计重复系数范围(-0.094~0.094 mm)接近,说明影响MPD与SMTD一致性的主要因素是两者差值的可重复性.

离析模式对沥青混合料密度和构造深度的影响

为研究离析对沥青路面质量均匀性的影响,确定沥青路面离析的合理表征指标,在室内分别设计无离析、细集料离析、轻度、中度和重度离析5种离析程度的沥青混合料;通过室内模拟,成型不同离析模式组合的马歇尔试件和板式车辙试件,并分别测定与分析马歇尔试件的密度、车辙板试件的密度和构造深度,研究离析对沥青路面的影响,确定质量控制指标。研究结果表明:各离析模式对沥青混合料的密度均有显著影响;密度指标对沥青路面施工变异性具有较高的敏感性,建议将其作为路面总体施工质量稳定性的检测指标;集料离析对混合料构造深度的影响呈现出良好的规律性,细集料离析<无离析<粗集料离析,其中,粗集料离析对路面质量不利影响最大,应予避免,建议通过检测路表构造深度的变异情况来判别沥青路面的集料离析情况,以此评价沥青混合料的摊铺均匀性。

基于激光3D数据的沥青路面构造深度检测方法

为实现沥青路面构造深度的自动化检测,提出一种基于激光3D数据的沥青路面构造深度检测方法。搭建了基于结构光的沥青路面构造深度检测系统,提出了针对路面原始三维数据的去噪算法,设计了基于激光3D数据的沥青路面构造深度计算方法。为了验证该方法的有效性,在沥青路面进行了现场试验,并将系统测试结果与铺砂法测量结果进行了误差分析和相关性分析。结果表明:该方法得到的构造深度数值与铺砂法结果相对误差在0.13mm以内,相关系数为0.923 2,表明系统性能稳定、可靠性高。

灰色特征加权ELM在构造深度预测中的应用

路面构造深度是沥青路面质量控制的主要指标之一。极限学习向量机(extreme learning machine,简称ELM)是一种快速的前向神经网络学习算法,具有学习速度快、泛化性能好的优点。文章以沥青路面中的细度模数、最大粒径、沥青质量分数和4.75mm筛孔通过率作为模型输入参数,通过灰色特征加权ELM对模型参数数据进行预处理,以减小训练样本本身存在的孤立点和噪音对预测结果的影响,再代入ELM预测模型进行路面构造深度的预测。仿真结果表明:路面构造深度影响因素的大小排序为:最大粒径>沥青质量分数>细度模数>4.75mm筛孔通过率;灰色特征加权ELM比传统ELM具有更好的预测能力,该方法可作为道路工程领域应用的一种新方法。

三维激光数据密度对路面构造深度检测的影响

为研究三维激光检测技术中数据密度对面域构造深度检测结果可靠性的影响,利用三维激光室内检测系统获取了AC-10、AC-13和AC-16共3类沥青混合料试件的表面三维数据,计算了16种激光数据密度下的路面平均构造深度(MTD),分析了激光数据密度对MTD计算结果的影响规律.结果表明:三维激光检测技术测量沥青路面MTD的可靠性较高;当激光数据密度由0.5 mm×0.5 mm下降到5.0 mm×5.0 mm时,3类沥青混合料试件的MTD均值最大下降了36.52%;仅改变激光数据密度的单方向间距,对MTD计算结果影响不显著;3类沥青混合料试件的MTD与激光数据密度的下降比呈明显对数相关性,相关系数均在0.95以上,并且粒径越大的混合料类型路面受激光数据密度变化的影响越大.

构造深度在沥青混合料离析评价中的应用

沥青路面施工过程中沥青混合料会出现不同程度的离析。为了使用构造深度评价离析,用铺砂法随机测定新(街)—河(口)高速公路面层各层的构造深度,用核密度仪(PQI)测定铺砂点的密度;通过分析空隙率和构造深度间的相互关系,确定以满足施工质量要求的空隙率范围所对应的构造深度,用该构造深度与构造深度均值比的范围大小作为离析评价依据。

SMA沥青面层构造深度与摆值的关联性研究

沥青面层的构造深度被普遍认为是影响摆值的重要因素,但二者是否存在一定的函数关系,目前国内还没有研究结果。本研究以福建省南平市的沥青路面为研究对象,利用摆式摩擦系数测定仪和构造深度测定仪对研究的各路段表面进行摆值和对应点的构造深度进行测量。通过对通车时间、摩擦系数和构造深度3个要素的关联性分析,旨在研究各要素之间是否存在着关联性。通过最后的研究分析,通车时间与摆值不存在函数关系。通车时间与构造深度在道路通车前期20个月内有一定关系,后期空隙率达4%左右时则不存在函数关系。构造深度与摆值存在函数关系,当构造深度为0.85 mm左右时,摆值最大,道路摩擦系数最大,道路行驶安全性能最佳。

“构造深度”及其与山区基岩裂隙水的关系

在分析和论述断层垂直分带性的基础上 ,首次提出了“构造深度”这一概念 ,用以描述断层某处在垂直分带中的位置 ,指出与断层的性质、时代、岩性、规模一样 ,构造深度也是决定断带特征及其水文地质条件的主要因素之一。