为研究沥青路面构造深度检测技术，本文将路面构造的概念进行深入分析，同时汇总当前国内外常见的一些沥青路面构造深度检测方法，结合工程实践，采用铺砂法和激光构造深度仪法对试验段路面深度进行检测，研究结果表明:不同沥青路面构造深度检测方法具有不同的优劣性，在工程中应用时宜因地制宜的采用合适的检测方法;试验段路面铺砂法和激光构造深度仪法的检测结果平均值分别为1.89mm和1.90mm，试验段路面抗滑性能较好;铺砂法和激光构造深度仪法的检测结果皮尔森相关系数达到0.97，验证激光构造深度仪法具有较好的检测效果。

沥青路面是指采用沥青作为结合料铺筑面层的路面统称，是在柔性基层、半刚性基层上铺筑一定厚度沥青混合料作面层的路面结构。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有平整度好、路面维修养护方便、噪音小等优点。近年来，随着社会经济的不断发展，沥青路面在我国得到广泛的应用，沥青路面通车里程持续增加，已经成为我国主要路面类型。但另一方面，有调查研究指出，我国已经逐渐进入道路交通事故的频发期，而其中路面抗滑性能不足是其主要原因。因此对沥青路面抗滑性能进行准确评估，对提高路面行车安全性具有积极意义

路面构造深度反映路面抗滑性能的重要指标之一，从整体上可以分为宏观构造和微观构造两个部分，其中微观构造是指集料表面的粗糙度，会随着车轮反复磨耗而逐渐减小，宏观构造是指一定面积下路表面凹凸不平的开口空隙平均深度，该指标对车辆高速行驶条件下的路表面抗滑性能有较大影响。本文结合工程实践，对沥青路面构造类型以及构造深度检测方法进行深入研究，为提高沥青路面抗滑性能，改善车辆行车安全性具有积极意义。

沥青路面构造分类

沥青路面构造是由被沥青所包裹的粗细集料、集料间空隙所组成，国际道路协会按照路面表面构造波长和振幅将构造分为微观构造、宏观构造、大构造和不平整构造四种。

(1)微观构造。沥青路面微观构造定义为波长小于0.5mm同时波幅小于0.2mm的构造形式，路面微观构造是由集料表明凹凸程度决定，集料表面凹凸越严重，其微观构造也就越大，对于沥青路面，其微观构造的大小不仅取决于石料颗粒形状和棱角性，还受影响于气候、季节以及温度等。由于路面微观构造可以通过增加路表面粗糙程度而提高路面抗滑性能，同时还可以减小车辆行车油耗，因此路面微观构造对车辆运行有较大益处。

(2)宏观构造。沥青路面宏观构造是指波长范围为0.5~50mm，且波幅大于0.1mm小于20mm的构造形式。对于沥青路面而言，影响宏观构造大小的主要因素有粗集料粒径、排列方式等，沥青路面宏观构造可以造成橡胶变形以及迟滞能量损失，使其产生摩擦力，同时可以为路面提供相对应的排水通道，保证轮胎与路面接触区处于干燥状态，提高雨天条件下行车安全性，抑制路面产生水漂。因此，对于设计行车速度大于80km/h的沥青路面，有必要设计良好的宏观构造，以避免其出现较为严重的行车事故。

(3)大构造。沥青路面大构造是指波长范围为50~500mm、波幅大于0.1mm且小于50mm的构造形式。路面出现大构造通常是由于施工质量控制不严，路面出现较大磨损而产生的，由于沥青路面大构造的尺寸与轮印大小相当，因此不仅不能起到疏通路面积水的作用，反而会导致路面出现较为严重的积水坑，影响车辆的行车安全性，因此在工程施工中应尽量严格控制施工质量，避免路面出现较多的大构造形式。

(4)不平整构造。不平整构造一般被称之为平整度，可以反映为路面偏离基准平面的程度。路面出现不平整构造的原因通常是摊铺施工质量差所致，由于不平整构造会对道路车辆行车舒适性以及安全性产生较大影响，因此应规范路面摊铺施工质量，减少路面不平整构造的出现。

沥青路面构造深度检测方法

(1)灌砂法。铺砂法是我国现行规范《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)中所规定的构造深度检测方法，该方法通过计算公式获得平均宏观构造(MTD)来对路面抗滑性能进行评价。该方法的优点是操作简便、经济性较好，同时其测得构造深度指标的准确性也较好，但另一方面，由于该方法受人工因素影响较多，长时间进行检测会使得检测人员工作效率逐渐下降，同时该方法容易受到交通干扰，适合用于检测新建未开放交通路面。

(2)激光构造深度仪法。激光构造深度仪是基于纵向距离传感器和激光测距仪所组成的检测系统，使用该方法可以较为精确地测定新建或者改建路面构造深度，同时具有方便、快速等优点，而对于有明显病害同时路面积水严重的路段，采用该方法进行检测反而会降低检测精度。该方法的主要优点在于流动性较强，受到环境因素影响较小，但该方法对于已经出现破损的路面检测精度较低。

(3)图像处理法。由于路面中存在不同大小的空隙，因此路面在平行光线的照射下会在凹凸部分出现不同的亮度反射，基于该原理可以利用路面图像的不同灰度值确定路面构造深度，使用图像法进行构造深度检测较之铺砂法更加方便、快捷，同时其经济性也较之激光构造深度仪更好，但该方法由于测量重复性较差，所以测试精度也稍差。

(4)CT法。环形纹理测试仪(CT法)是基于激光技术进行路面表面纹理测量，该方法所测量得到构造深度结果与铺砂法相关性较高，测试重复性也较高，但是该方法对使用人员要求较高，且检测设备较为昂贵。

(5)PCA预测法。声学测量的主成分分析法(PCA)对路面构造深度检测，主要是通过分析轮胎-路面、车身以及周围环境所产生噪音，并通过傅里叶变换获得噪声与路面构造深度之间的关系，该方法由于还处于理论验证阶段，因此其相关特性还有待确定。

工程实践

试验段位于某公路LK230+250至LK240+550标段，道路全长13km，路面结构设计形式为6cmAC-25型下面层+5cmAC-20型中面层+4cmAC-13型上面层，考虑到路面抗滑性能对其行车安全性影响较大，因此本文采用不同检测方法对试验段构造深度进行检测，以评价试验段路面抗滑性能。为提高路面构造深度检测精确度，项目分别采用铺砂法和激光构造深度仪法对试验段构造深度进行检测。具体检测方案为沿道路行进方向每200m测定一处构造深度，每处分别测定3个点，以减小试验误差。

检测过程

(1)铺砂法。在采用铺砂法对构造深度进行检测时，应对所用到的材料仪器进行准备，主要包括有人工铺砂仪、钢尺、小铲、扫帚、挡风板等，在检测材料及仪器准备妥当之后，使用扫帚将待检路面打扫干净。使用钢尺确定检测点位置，并使用挡风板将待检点区域进行遮挡，避免天气变化造成量砂质量损失，降低检测准确度。准备完毕后将铺砂仪中的量砂刮平，将其倾倒在待测区域，并使用推平板将其由里至外摊铺均匀。路面铺砂完成后采用直尺测量摊铺区域垂直方向直径，并采用公式(1)计算路面构造深度:


(2)激光构造深度仪法。鉴于本项目为新建路面，因此选用激光构造深度仪对其构造深度进行检测，所选用构造深度仪基本参数如表1所示。


由于激光构造深度仪操作较为简单，测量人员只需对测量装置的操作进行控制，计算机计算系统便会自动将所采集的路面数据进行传输。

检测结果分析

为简化分析数据过程，本文选取试验段部分构造深度数据进行分析，其中灌砂法所检测得到沥青路面构造深度结果如表2所示，采用激光构造深度仪测得沥青路面构造深度如表2所示。



由表2可知，采用灌砂法测得的沥青路面构造深度平均值为1.89mm，已经能够满足所设计路面等级要求，路面构造深度指标良好，具备一定抗滑性能。

由表3可知，采用激光构造深度仪测得沥青路面构造深度平均值为1.90mm，该检测结果与灌砂法所测得的沥青路面构造深度值基本保持一致，为确定两种方法所测结果的相关性，本文采用皮尔森相关系数指标对进行评价，两种构造深度检测结果的皮尔森相关系数指标如图1所示。

由图1可知，采用激光构造深度仪所测得的路面构造深度与灌砂法所测得的路面构造深度相关性系数为0.97，说明这两种检测方法所测得构造深度相关性较强，两种方法都可用于沥青路面构造深度检测。

结语

(1)沥青路面构造通常可以根据构造波长及频率分为微观构造、宏观构造、大构造以及不平整构造四种;

(2)当前常见的沥青路面构造深度检测方法主要有铺砂法、激光构造深度仪法、图像处理法、CT法以及PCA法，其中铺砂法操作较为简单且准确度较高，激光构造深度仪法和CT法检测重复性较好而成本较高，图像处理法以及PCA法相关特性还有待研究;

(3)试验段铺砂法构造深度检测结果平均值为1.89mm，激光构造深度仪法检测结果平均值为1.90，路面构造深度指标较好，能够满足相关规范要求;

(4)通过对试验段铺砂法和激光构造深度仪法检测结果进行皮尔森相关性分析，发现其相关系数为0.97，相关系数较高，验证出激光构造深度仪法具有较高的检测效果。

来源：《公路交通技术》技应用技术版