国际平整度指数IRI是以四分之一车在速度为80km/h时的累积竖向位移值为IRI值,单位用m/km。IRI其实是一个无量纲的指数,因为它来自于四分之一车模拟统计值,但习惯上用m/km表示。
指数定义
平整度测定的方法和仪器有很多,相应采用的指标也很多但各不相同。为了使采用不同的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(或通用的)平整度指标,它应同其他平整度指标有着良好的相关关系。同时,采用反应类平整度仪测定时,为使测定结果具有时间稳定性,必须经常进行标定,而标定曲线的精度取决于标定路段采用的平整度指标同反应类测定系统的相关性。
为了解决上述问题,世界银行于1982年组织了巴西、英国、美国、法国等国专家参加国际研究小组,并在巴西进行了大规模的路面平整度试验。在此基础上,提出采用国际平整度指数(IRI)作为评价标准的建议。
国际平整度指数(IRI)是一项标准化的平整度指标。所示为IRI
仿真用的模型。国际平整度指数同反应类平整度测定系统类似,但是采用的是数学模型模拟1/4车轮(即单轮,类似于拖车)以规定速度行驶在路面上,分析行驶距离内动态反应:悬挂系的累积竖向位移量。标准的测定速度规定为80km/h,其测定结果的单位为m/km。因而,这一指标与反应类仪器的平均调整坡ARS相似,称作参照平均调整坡(RARS80)。
求得每一个位置的变量值后,即可计算该位置的调整坡(RS)。
IRI为路段长度内RS变量的平均值。因此,当每个断面点的调整坡求得后,便可按式计算IRI。
依据上述定义和相应理论解编制电算程序,在量测得到纵断面的高程资料后,便可按抽样点间距利用此程序计算该段路面平整度的国际平整度指数IRI值。国际平整度指数IRI作为通用指标的效果,可以通过考察不同平整度测定方法的测定结果转换成以IRI表征后的一致性来判断。
VBI与其他平整度指标关系的建立
用车载式颠簸累积仪测定的VBI值需要与其他平整度指标(如连续式平整度仪测出的标准差、国际平整度指数等)进行换算时,应将车载式颠簸累积仪的测试结果进行标定,即与相关的平整度仪测量结果建立相关关系,相关系数均不得小于0.90。
为与其他平整度指标建立相关关系,选择的标定路段应符合下列要求。
①有5~6段不同平整度的现有道路,从好到坏不同程度的都应各有一段。
②每段长宜为250~330m。
③每一段的平整度应均匀,段内应无太大差别。
④标定路段应选纵坡变化较小的平坦、直线地段。
⑤选择交通量小或可以疏导的路段,减少标定时车辆的干扰。
标定路段起讫点用油漆做好标记,并每隔一定距离做中间标记。标定宜选择在行车道的轮迹带上进行。
(1)用连续式平整度仪进行标定
①用于标定的
仪器应使用按规定进行校准后能准确测定路面平整度的连续式平整度仪。
②按现行操作规程用连续式平整度仪沿选择的每个路段全程连续测量平整度3~5次,取其平均值作为该路段的测试结果(以标准差表示)。
③用车载式颠簸累积仪沿各个路段进行测量,重复3~5次后,取其各次颠簸累积值的平均值作为该路段的测试结果,并应与平整度仪的各段测试结果相对应。标定时的测试车速应在30~50km/h范围内选用一种或两种稳定的车速分别进行,记录车速及搭载量,以后测试时的情况应与标定时的相同。
④将连续式平整度仪测出的标准差及车载式颠簸累积仪测出的颠簸累积值绘制出曲线并进行回归分析,建立相关关系。
式中:——用连续式平整度仪测定的以标准差表示的平整度(mm);
——测试速度为U时用颠簸累积仪测得的累积值VBI(cm/km);
a,b——回归系数。
(2)将车载式颠簸累积仪测定结果换算成国际平整度指数的标定方法
①将所选择的标定路段在标记上每隔0.25m做出补充标记。
②在每个路段上用经过校准的精密水平仪分别测出每隔0.25m标点上的高程,计算国际平整度指数IRI。
③用车载式颠簸累积仪测试得到各个路段的测试结果。
④将各个路段的国际平整度指数IRI与颠簸累积值绘制出曲线并进行回归分析,建立相关关系。
式中:IRl——国际平整度指数(m/km);
a,b——回归系数。
评价标准
IRI标准
对于IRI与路面服务性能之问的关系,一般认为当IRI为零则该断面很平整,对于IRI的上限并没有任何规定。但较为一致的看法是当IRI大于8 m/km时就不利于行驶,需要减速。国际上多家研究机构研究了IRI与路面状况之间的关系并提出其标准,较有影响力的有世界银行报告、奈米比亚报告及美国密西根大学报告,汇总如图1所示。
从以上可以看出,各报告所提出的IRI评价标准并不统一,特别是对于好与良好的路面分级标准相差较大,其中以密西根大学所提出的标准最为严格。可见,根据各地实际情况提出IRI评价标准很有必要。
RQI标准
在前述评分试验中,评分人员不仅给出各路段的RQI评分.而且对各路段的行驶舒适性给出“不可接受”、“不确定”和“可接受”三种评价意见。汇总RQI评分值和评价意见,可以整理出不同RQI评分值和评价意见的分布比例。由分布比例为50%的水平交点,可以确定行驶质量的上、下限标准:完全可接受的最低标准和完全不可接受的最高标准,而其间则为不确定的过渡段。