（土木工程专业论文）高速公路沥青路面养护的综合评价.pdf

摘要 随着商滤公路的迅猫发展，高邋公路沥青路筒的养护越来越引起人们的藤视，如 何对正在运裁的赢速公路沥青路蕊进抒综合评价，掌握其路面现状，全国还没有一个统 一餐稼蕊。本论文銎我圈第一条赢遮公路浇大麓遴公路鸯馥托，综台分橱了溺毒疼蟊 病害类型、产生原因戳殿影向因素，建立了高速公路沥青路面养护的综合评价檑标体系， 提出了沥街路面养护的评价标准，为商遮公路沥青路面选择合理的养护维修执策方案提 供依据，对提离毫速公路莽护管理零平暴有指导佟爝。 关键词：高速公路沥脊路面养护综合评价 a b s t r a c t w i t ht h ef a p i dd e v e m p m e mo f f r e e w a y ，t h em a i n t e n a a c eo fa s p h a l tp a v e m e n tb e c o m e m o r ea n dm o r e m p o r t a n t 。b u t 。t h e r e 远s t i l i t oc o m m o ns t a n d a r db yw h i c hc o m p r e h e n s i v e e s t i m a t eo fa s p h a l tp a v e m e n to fe x p r e s s w a yc a nb em a d es o 氆a tw ec a nm a s t e rr o a d c o n d i t i o ni ni t sa l l a s p e c t s i nt h i sd i s s e l t c a t i o n ，a c c o r d i n gt os h e n d am o t o 删a v ，t h o u g h a n a l y z i n g t 1 1 e t y p c s ，c a u s e s a n di n f l u e n c ef a c t o r s o fd i s e a s eo fa s 曲a l t p a v e m e n t ， c o m p r e h e n s i v ee s t i m a t es y s t e ma b o u tm a i n 姆n a n e eh a sb e e nf o u n d e d ，a n di t ss t m l d a r dh a s a l s o b e e 珏p u tf o r w a r dw h i c hw i l lc o n t r i b u t et o 氇er e a s o n a b l ed e c i s i o na n di m p r o v i n g m a n a g e m e u t o f f r e e w a y m a i n t e n a n c e k e y w o r d ：f r e e w a y , a s p h a t tp a v e m e n t , m a i n t e n a n c e ，c o m p r e h e n s i v ee s t i m a t e 一“i 一 煎垄竺堕塑墨墅鞭茎塑塑堡鱼矍熊 l莆言 黼速公路沥青路面养护的目的是保持高滤公路沥青路面的使用性能，充分发挥高速公路 的安全、高效、快速、舒适、缀济的作用，创造出更高的经济效益和社会效益幢。 辍翁，全毽爨共有，十多令潮家探毒毫速公爨o ，运攀鼙程达2 0 万公墨，美霭的裹速公 路里税达8 8 万余公里，是世界上高速公路缀多、路网最发达、设施最完善的国家。我国自 一九九0 年国内粥条高速公路沈大高速公路全线建成通车以后，在短短十几年的时间 内，黼速公路得到迅速发展，至2 0 0 2 年年底全国商速公路的里程已突破2 , 5 万公墨，仪次予美 国位耱毽赛第二，并莛我国高速公籍静建 曼速壤、工程凄蘩、发震承平帮达至l 了授奁数承平。 这些商速公路的建成，加快了圈民经济的建设，推动了国民经济的发展。 随着高速公路通车晕程的迅速增加，路蕊养护特别是占绝大多数里程的沥青路耐养护越 来越霉 起a 翻静熏税，魏嚣葵护好沥毒鼹瑟，躲薅对正在逡营豹沥青薅藤器护送行综合谨徐， 全国逐没有统一的标准。本论文依托沈大高速公路路况瞽森的数据，瑟结了高速公路沥青路 面产生的病害类型、产生原因和影响因素，分析了高速公路沥青路面使用性能和特点，建立 了溉澎路疆养护的综合评徐指橼体系，研究逶成我国北方寒冷地区高遮公路沥青路蕊特点的 综合评侩指标，露高速公路沥费潞蟊静养护维修决策，稳蔫沥青籍露的养护管理水平獒有卡 分重要的意义，为高速公路的路面设计、施工工艺、养护管理的完善和提高具有指导作用。 壅鋈叁堕鎏塞鳖茎望矍叁嚣垒 一 2 沈大高速公路沥青路面的主礤破损类趔 2 。l 沥青路嚣主要破按类型 浣天蠢速公路路瑟为溺青漏凝嚣臻，露层设计簿艘为1 5 堑米。赫面破损现镦，佯随着 初期通车运营至今十几年始终存在着。破损现象依次为裂缝、沉陷、车辙、坑槽、波浪、拥 龟、泛浊和松散譬。破损类型几乎包含沥谢路露题有破损类型“1 ，即裂缝类、松数炎、变型 粪翻其毽粪疆释裘壁。按溺鸯鼹露酸撰程发分缀，裘缝类豁鼋裘可努为轻、孛、霪：三缓纛其 它破损现象分轻、重两级。下液为沥青路面破损分类分缀袁： 衰2 - 1 溺脊路覆酸损努炎分级表 t a b l e2 - lc l a s s i f i c a t i o no f a s p h a l tp a v e m e n t d i l a p i d a t i o n 分 计量 破损类型外观描遄分级指标 级 单位 轻努j 期龟裂、缝皱、无散落，裂随觅变形。块艘2 0 - 5 0 龟 每 裂琰鬻箍，缝较宽。羌或轻敷薄或轻变琰凌 2 s 鼗壤n o 4 r n 渡轻薮蜂渡磐离差小。禽麓2 5 类 浓重 波峰被咎商差大。高整 2 5 m 棚 程 韭泛路表呈理沥青骥，发亮，镶垂，舂辖雄。时 建稿 樊话 补 m 损 坏 2 高速公路沥青路面养护的综合评价 2 2 各类路面破损原因及影响因素 沈大高速公路是我国第一条最长的高速公路，在当时，修建高速公路属新生事物，无论 在高速公路设计标准、施工工艺及筑路材料选用上都没有成熟经验，再加上投资不足，所以， 沈大高速公路沥青路面破损原因及影响因素是很多的”“”“”，各类破损现象的产生原因及 影响因素分析如下： 2 2 1 裂缝类 沈大高速公路早期路面裂缝比较严重，尤其是沈阳至鞍山段。当时，沈鞍段高级沥青路 面设计周期为2 0 年，但铺筑之后当年冬天即裂缝，靠近沈阳区段尤为严重。三、四年间一些 路段路面即已裂纹满布，甚至发展成树枝状和网裂，不但降低路面强度，而且严重影响路容。 究其原因，客观方面，冬季和沥青质量差是主导因素；主观方面，开始修建之初，缺乏经验， 设计施工亦有不当之处。后期施工路段日益向南，冬冻情况有所减轻，设计质量和施工工艺 皆有所提高，同时普遍采取人工预切缝的措施，因而开裂情况得到明显控制，针对沈大高速 公路沥青路面早期出现的严重裂缝问题，经过详细调查，分析出了各种裂缝产生的原因。 一、横向裂缝： 横向裂缝是由于温度、湿度的变化路面结构层产生收缩而引起的，半刚性基层的收缩裂 缝及其面层的反射裂缝大多是横向裂缝。冬季低温冻缩是诱发横向裂缝的根本原因。道路的 路基和路面是一种条状构造物，其长度远远大于宽度。物体( 包括路面和路基土壤) 热胀冷 缩是其故有属性，因此冬寒季节必然沿其长度方向发生冷缩，长度越大，冷缩量也越大。当 这种冷缩受到阻碍时( 如下面有温度较高，冷缩较小的基层或土基) ，物体同部即将产生收缩 内力。当收缩内力超过物体的抗拉强度时，物体即将产生垂直于收缩方向的裂缝，对路面来 说，就是横向裂缝。路面( 包括路基土) 都不是匀质体，各个部位和各个方向的强度不都是 一致的，有的地方抗拉强度高一些，有的地方低一些，横向裂缝将首先在抗拉强度较低的薄 弱断面出现，因而必然是随机的，不规则的。低温缩横缝有两种类型，- - q , 是路面和路基一 起冻裂，一种是仅为路面冻裂。在严冬持续低温作用下，不但路面( 包括基层) 冻缩裂缝， 下面的土基也冻裂，甚至更下面的大地也冻裂。横向裂缝由- - n 大地贯穿路基、路面，直达 另一侧大地，这种裂缝称之为第一类型的横向裂缝。沈大高速公路通车两年便产生几道这种 类型的裂缝。另一种类型的横向裂缝即是较为普遍存在的仅有路面( 或包括基层) 的冻缩裂 缝。该种沥青混凝土路面冻缩横缝的产生，与沥青混凝土预计开裂温度、沥青材料的抗低温 缩裂品质及年冰冻指数有关。还有一些设计和施工方面的因素加重了路面两侧的薄弱性。例 如： ( 1 ) 硬路肩外缘路基3 0 锄部位压路机不易靠边碾压，大部分裂缝从边缘开始产生。 塞鎏叁整燕鲞壁壅差塑墼釜垒堡垒 ( 2 ) 分隔带排水设施，自然渗漏，旗至在施工中将砂砾代替填土填入分隔带，加重了 分隔带的渗水和黼水作用，使靠近分隔带部分的路面含水量加大，影响滚侧路面的艇体温度。 = 、缀自裂缝 沈大高速公路早期敬级翘裂缝多发生在沈鞍段行窜道和硬路璃的结合部及鞭土路璃0 8 米左右的硬路确上，而且纵缝都较长，随年限增长而增多。以后又缴现在行车道上也出现许 多2 ，3 米左右的纵向裂缝。邋过调查，沈大高速公路的纵向裂缝大体，e 可以划为三类： 1 ) 嚣辇遴孛都熬缀缝； ( 2 ) 行军道与硬路肩相接处的纵缝； ( 3 ) 硬路肩中部的纵缝。 下面按照分类分别叙述器穆缴缝形成的原露- 行车道中部的级缝，其产生的原因和横缝不同，不会困路基和路面横向伸缩两产生横向 冻缩裂缝，而是由于路基和路面横向的不均匀变形所导致的，道路的不均匀冻胀煨诱发纵向 裂缝的根本原爨。路基含水爨不均匀和碾鹰不实丽使鼹旗不均匀沉陷是行车道中部产生纵缝 麓主要乐困。 行车道与硬路肩交接处的纵缝，其产生的原因是由于硬路肩与路面的构造不同，在冰冻 期路肩处的冻胀摄远大于的路面处。这是因为：a 路肩部分原始含水量大；b 冻结过程中边 滋绒荚德地下承滚鳃不叛供鲶；c 。路寝两嚣凌空，承受豹冷量大。 硬路肩中部的纵缝产生的原因是：a 距路肩中部边缘3 0m 范豳内碾压不到位，或碾压遍 数很少，尤其在路堤较高的路段；b 路肩外部土含水量过大。上述两点使路肩外侧士密度低， 强度不足，在铺筑硬路肩过程碾压时土基沉陷，或在铺筑完了后土体水分蒸发，二i 二体固结下 泷。 三、龟裂及不规则裂缝 根据其形成过程和原因可分为三种类溅： ( 1 ) 发黢鍪：先是撵棱滚秘密集影攒缝，或缎嫒交叉缝。使溅覆棱割袭袋忍个较大熬 块体。路面失去整个整体作粥，强度降低，又未得到及时处理，经历二、三个冬天的冻融循 环和行车的往夔碾压，加之缝内渗水浸湿旗层等，使得比较大的块体就被割裂成小块，形成 镪鹜戗的蹲状裂缝，这秽裂缝杂乱无章，懑无规则。 ( 2 ) 强浚毽t 局部路瑟强度不足，往往在春懿攀节土基在最不利清嚣对窭蕊。其形成 过程是：冬季局部土基发生最大聚冰该处路面相应发熊大量冻胀，到春季又融沉，恢复原位。 这种一冻一融、胀一沉，路丽往复弯沉，出现隐患。春融期土基强度急剧下降，路面整体 强度不足，严蘩变形，平整发下海，臻嚣滋溪爨凝惫凝。 ( 3 ) 材料型：沥青混凝土材料低漱稳定性能不好，抗疲劳强发低，也是产生不规则网 裂的原因之一。此外，设计和施工方面存在的一些问蹶也是路面产缴各种裂缝的主要影响因 4 高速公路沥青路面养护的综合评价 素。 2 2 2 松散类 沥青路面的松散类破损指路面( 或桥面沥青铺装层) 的坑槽和精细集料的散失现象。亦 即沥青路面由于水稳定性不足，在春融季节或雨季，路面逐渐出现麻面、松散、掉粒乃至坑 槽的现象。导致沥青路面产生坑槽及松散的主要原因，使沥青路面水损害破坏。 沥青路面的水损害破坏，是指沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度胀缩 的反复作用，一方面水分逐步浸入沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用，沥青膜渐 渐地从集料表面剥离，并导致集料之问的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。 沈大高速公路早期的坑槽大部分出现在桥面上，每次降雨过后，桥面上出现许多小坑槽， 这是因为桥面沥青铺装层薄，在反复重载车辆的冲击作用下，水分的浸入使沥青与集料的粘 附性大大降低。集料与沥青膜剥离，在荷载作用下，对桥面铺装的混凝土表面产生撞击，使 得其粉质部分如水泥、石灰及土质部分成为稀浆，通过沥青铺装层的缝隙向上挤出，出现白 色的唧浆，桥面将出现网状裂缝，继而形成大小不一的坑槽。 造成沥青路面松散的原因较多，可概括为以下三种原因： ( 1 ) 因沥青用量偏少或因低气温旌工造成。 由于沥青混凝土的油石比小或因工期的要求，在低温时还进行沥青混凝土面层施工作业。 ( 2 ) 因油温过高，沥青老化失去粘结性而造成。 沈大高速公路面层施工时，经常出现沥青混合料由于拌和温度控制不准，使沥青混合料 沥青成分老化的现象。 ( 3 ) 因沥青与石料问的粘附性不良而造成。 沈大高速公路沥青混凝土路面混合料所采用的石料大部分为沿线所产的碱性石灰岩，应 与沥青结合很好，但由于在建设初期，对石料的要求( 如规格、形状等) 不高或者对石料的 重视程度不够，所采用的石料经常超出允许误差范围。使用这种石料拌和的沥青混凝土往往 不均匀，孔隙率偏大水分易浸入，造成沥青与石料问的粘附性大大降低。 2 2 3 变形类 沥青路面的变形类是指纵向或横向的永久性变形，包括夏季高温期在重载车作用下造成 的流动性车辙、波浪及拥包，同时也包括由于路基或土基的沉降原因所产生的沉降。 一、车辙 沥青路面上的车辙，除了影响行车舒适性外，还与交通安全有直接影响。造成沥青路面 产生车辙的原因较多，可概括为以下五种原因： ( 1 ) 路面车道在高温季节因沥青面层软化后受车辆荷载的作用侧向位移而形成的车辙， 在高温条件下沥青路面受车辆荷载的反复碾压作用，车辆荷载应力超过沥青混合料的抗剪强 一 壅鲞叁鲞翌妻整要薹茎墼壁垒登釜 一 度，往沥青混凝土酾铡商流韵褒形不断累积，最后形成率辙。这是因为：一方面车辆作用部 分下凹，另一方骊车辆作用少的车道两侧反而向上隆起，在弯道处还明显向外推挤，车道线 落此可能成为交零躲馥线。产生戴释波动性车辙鲍主要影蛹医素是溉潜潺台糕静懑滠抗葵不 是e 淀夫毫逮公溉沥青露露国予大零分袋鲻薅标号舀产沥青，灏青的刁；稳定及矿辩逡配豹不 尽台理，是局部路段产生车辙的主要原因，这是沈大商速公路车辙的主要形式。此外，还有 a 行车道教丽因磨损避艘丽形成的攀辙。 b 滔青路黉受援趣搀赘蕊形成匏横囱滚形车爨。 c 因面溪与基层之间霄不稳定的夹滕面形成的车辙。 d 因基层强度不足，水稳性能不好镣原因，使攀层局部下沉而形成的车辙。 器晚车辙形成翡隧素鸯以下足方蘧； ( 1 ) 溺膏瀑合糕秘影确。 沥青混合料悬一种粘弹性材料，对密缴配沥青混擞土来说，尤熟柱较高路面濑艘条件下， 它可以看成是一荦巾热流变性树崧 ，流变学溅理完全适用予沥青路面。此时弹性因索榴对较弱， 懿渡霆素起主器嚣强，蹇霹车激懿产生与沥毒惑溢缝麴关。 ( 2 ) 集料缀配的影响。 对密级配泌宵混凝土而寄，增大集料的粒经对提高抗车辙能力谢一定效果，但同时必须 绦诞毒较好懿缴聚瞎鬯大鬻安度。强为，享0 豫率对车辙懿影蟪菲鬻太。 ( 3 ) 沥青瑟鼷簿凄麴影嫡。 沥青面层脬腋是影响车辙的重要因素，丽层越厚越鄹产生车辙。 ( 4 ) 交邋及环壤条传影响。 交通量、辍裁、轮疑气疆是影骥车辙靛重要透素，气谈特点辩率擞瞧舂重要彩蛹。 = 、沉陷 沈太高速公路早期路面沉陷现象较严嫩，尤其是耩涵两端，造成路面沉陷的原因较多， 一般蠢鞋下三耱漾因； ( ) 因路蒸的不均匀弱簿弱弓 趋翡鲻部沉璃，沈丈高速公路大帮分路段，尤冀燕立交随 谴，是路基路耐幽年施工，路撼压实度不够，导致路面沉陷严重。 ( 2 ) 因土基戏基层结构溅至4 破坏露弓l 越鼹蟊滚隆，淀大裹逮公路戆2 3 0 酶2 3 5 融路段， 爨予路基取主必哇l 上，基瑟镱褥不稳定，蛋系鬟帮籍飘沉藉严重。 ( 3 ) 桥涵台背因填土不实形成的路敞沉陷。 沈大高速公路通车后的三、四年间，镣年都要花赞大量的资金用予处理因桥澜两端沉陷 g l 越戆撬头鹃车。 三、波浪 沈大高速公路路面产生波浪大部分在沈鞍段之间，沥青混合料揽鹪强度不足魑产生波浪 6 塞鎏竺堕登壅堕薹差笙鳖堡垒堡垒 豹主要原因。此外，还有戬下四种原因： ( 1 ) 面层沥青老化。 沈大高速公路由于建设裙期所使用沥毒品牌和标号比较杂，沥毒质量难| 奠僚诞，局部耍 鼷沥青遭翠老纯导致瑶藩产生波渡。 ( 2 ) 基层平整度不好。 由于基层平整度不好，嫩载车辆不断冲击使面层产生波浪。 ( 3 ) 瑟鬃与基层之阁存在善不稳定瓣夹层，瑟瑟在萼亍车芬载弱终瘸下产生臻礁交澎露形 成波浪。 ( 4 ) 基层强度不足或稳定性差等原因造成波浪的产生。 暇、拥包 浣丈高速公路沥青路鬻部分段落可觅商稠包出现，沥青混合耕抗剪强凄不是凌是产生撰j 镪的主要原因。，此外，还宵以下三种原因造成路面产生拥包： ( 1 ) 因磷层沥青用量邋多或细集料熬中而产生较严重的拥包。沈太高速公路由于早期沥 洚渥合瓣缀甏及沥毒矮量豹不稳定，嚣攀j 蓬在重载车辘戆渖壹下，繇瑟沥青层产生交形撂揍 而形成拥包。纯其在下坡的收费出口刹车影响产生的拥包更明显。 ( 2 ) 因路酾基层局部含水量过大，导缴沥青面层与撼层结合不良丽被推挤变形造成拥包。 ( 3 ) 因慧屡局部强度不足或承稳性不好，使基层松软导致糍包产生。 2 2 4 其它淡 沥青路面破损的其它类是指路面的浚油、冻胀、翻浆等现象。 t 、泛酒 沈大高邋公路沥青路面局部泛油比较严重，尤以4 5k i i l 和7 2l ( i i l 两处最严重。产生泛油的 原因是面层油石比不合理或沥青与石料问的粘附性不良而造成。 2 、冻胀 路面冻灏怒指由于潞熬冻张使路面弱帮或大面积酝起的现象。沈大高速公路在剐通车两 年在1 8k m 3 2k m 区间，由于路的两侧为稻田区，边沟水量大，使路旗含水量相对较大，在靠 近硬路肩部有冻胀现象产生。以后在大逡境内的开山路段也因排水不畅行车道谢冻账现象产 生。 3 、翻浆 沈大高速公路部分路段产生翻浆的原因主要有两种储1 。一种是阏冬季在基层中水结冰引 起缘滕，春融攀节健冻瑟弓l 起翻浆：另一静是因基层瘩稳定蛙不楚，含拳量过大，在行享戆 作用下，面层破裂，泥浆挤如，造成翻浆。 毒遴餐瘫嚣蒋绻嚣葵挚戆黎念褥耱 3 沥青潞磊综合评价指标 3 + l 摄邃 、我国现行黼灏 我国高速公路广泛采削举刚性基层上的沥青混凝路丽。随着燮遗量、轴堂，车速和车 辎繁镶程痊熬逡零挺裹，爨强黪楚是淫熬魏瓣下娶，袋务求孚释甄，谗多臻羧翁爨瑟惫嚣缝 落嚣萨，瑟瑟状况及荬交筑瓣棒堇魂毫不阕予一簸公鼹的特点。 公路养护披术规范j t j0 7 3 - 9 6 从平憋度、破损、强度和抗滑四个方面，评价路面的 键粥性能状况，势根据梅应数r o t 、p c i 、s s t 帮b p n 鄹硬指数，逸撼莽护对策。网时提出 酸令缕台籍辩馀器蠢鞠i 辩黪垂囊量撵蕊然译羚。 平整度是路溺行驶质爨的评价指标，秘前习惯上仍然广泛使潮路面平整度调套指标o ( r a m ) ，比较岚观；路面破于崩指标，规范中规定了四大类熬1 1 种破攒滤型，但是对其中的裂 缝舄事辍，没蠢攀烈港来，遮一点未能反躞瞧蘸速公路抟鼹嚣酸攫特点；路覆结掇熬体强度， 庭史菇鬟诗) 容诲弯瓤蕊笃窳瓣路段霞繁簿漉蓬之窝，溪癸一黢蠹援采霜实瓣弯貔蘧趁裁， 简糟直观；路面揽滑能力，摇贰仪的b p n 和s c r i m 测试车的摩擦系数最常用，避废增加一 项构造深度t d ，以评价高速公路路面摩擦祭数随车速增搿丽衰减的情况。 在捷疆上述程个蕈矮撂数选择葵势薅繁瓣，豫了瓣建毒s s i 辫予毒逮叠黯鼗犬予等予 0 ，8 ；抗溪麓力蕊嫩s f c 0 4 ( 或b p n 3 7 时，燕镐抗瓣磨耗墨，或谯事敌多笈潞段进行抗 滑她理外，现杼黼范没有对黼谴公路路面缎修对策作特殊规定，这是羁前高速公路路面养护 工作。p 靛一个嚣黉解决的超越。综套评价搬标p 谜，怒r q i 、p c t 、s s i 露b p n 麟个单项撑 数瓣黧援雾，逡予p c t 一颈翁粳霉惫含了念漆酸蒺粪蘩，没奏突窭帮送爨爱缝黎攀辍警；落 此备颈较重也难以客观地反蠛出高速公路潞面特点。另斛，r q i 、p c i 、s s i 和b p n 四项的赋 值。愚事先人为输定的分数，不是每个等级的分数区间，p q i 缺乏辔观性，这也成为不能用 予黪护决策静鬟蛩暴蒌。 痘予我瑟鬻逮登舞莛雾较魏，蘸蓊滏覆专魏矮予蕊速公臻路嚣箨护凌篆辩练台评鹭指 标。沈太高速公路是我国修撩的第一条高邋公路，利用沈大高速公路赂面使用性能大量普查 数掇；，分析高速公路路面使瞒燃能的特点，研究适应我嘲a b 方寒冷地曝高速公路潞蕊特点蛉 缮洽谬爨援拣，瓣予菱逮公路翁莠护与罄瑾凝套势曩癸靛意义。 本章寅绥了采藩“专家鞭努蔹术”，建立主、客躐联系酶方法，辨依据沈丈肖滤公路潞 况蒋查实测数据，通过多元统计回归建立用于高速公路蹴面养护维修决策的综台评价指标， 利嬲遮样的单一练食指标选撵食理魄路蔼赞护措旌。 = ，国外清况 目前国外般采用单一的综合评价指橼旧“川，作为路面养护维修的决策橼凇，如美 8 曼塞竺堕塑重堕堡墨塑塑堡垒堡壁 国吝建後瘸懿p s i 、p c i 、s c i 、r 鼗、m i 、s i 、p r i 纛p c r ；j r 黧2 5 ) 、次( 2 5 r 兰1 5 ) 、蓑( 1 5 r 藏0 ) 。专家们依据各自的主观工程养护缀验，或 行驶感受，对十七个试验路段打分。取各实验路段专家评分的平均值，作为该路段路面使用 整戆瀚主蕊译俊等缀( r ) 。+ 乇今鼹段豹专家缝译分缝聚游踅表3 1 。 3 3 2 综合评价指标的数学模型 本论文对1 7 个实验路段现场实测豹数据( c r 、r d 、o 、b p n 、s s l ) 与专家缀辩实验 路段的评分均僮r ，进行了主、客观评价结莱之闻静单项和多元线往霞籍统计分氍，建立了 专家主观评分与客观实测数据之间的联系，樽到综合评价指标的统计数学模型。 搬率 | l | 度 一塞塑望薹塞堕垩董茎塑璧垒羹笙 一 一、单项统计分析 评价模型的撼本方程式，采取如下擞因素线性形式。 r = a i + a 2 f f ( c r 、r d ) + f ( 。) 】+ a 3 f ( s s i ) + a 4 x f ( b p n ) ( 3 - t ) 螽于各项影踊因素与暴之闯翡关系，不受线注，妊须对各个蕈项霹索遴章亍线憾转揍，通 过帮项统计分析得到单项因索与r 的最健线性关系函数，供多元线性统计回归使片j 。分别按 双曲线函数、幂溺数、指数嘲数、对数函数和s 型曲线等五种形式避行了单项统计分极。相 荚瞧最佳戆基本结暴努表3 2 。 裁3 1 实验路裁主观评分与路面参数实测数据对照一览 t a b l e3 - 1c o m p a r i s o n o f s u b j e c t i v e v a l u i n g o f e x p e r i m e n ts e c t i o na n d p a v e m e n tp a r a m e t e r o f s u r v e y d a t a 里程评分c r r ds s l b p ni r i ( k m )( r ) ( )( r a m ) ( r a m ) 1 9 - 2 04 。3 34 4 2 。9 8 52 9乏1 3 6 s 2 3 - 2 44 ，l 6 ，3 43 鼻2 。2 62 42 3 6l ，8 嚣 3 6 。3 73 + 6 62 0 29 42 4 1 93 42 1 8l ，7 2 5 3 8 - 3 93 4 02 3l o1 9 l3 22 2 71 8 5 7 5 842 _ 8 85 90 9 9 53 62 8 42 2 9 。6 9 7 038 t 45 91 0 9 53 l2 。1 8l + 7 3 7 t 一7 2 2 鸯s2 尊8 s3 ，7l 。嚣3 0 2 6 62 1 4 7 3 7 43 4 32 。38 3 。0 92 93 1 42 ，5 5 3 7 6 7 74 2 92 6 64 51 0 83 22 7 2 2 1 9 7 9 8 03 3 82 8 87 81 1 62 9 2 。7 82 ，2 4 8 9 - 9 02 ，8 82 s 91 4 50 5 3 33 62 ，6 32 ，1 1 4 拿l ，9 22 。5 0o 。6 s5 。58 ，7 6 23 6s 。2 聿4 。3 舂j 锱- 9 52 1 3| 4 。4 56 ，50 2 93 23 。瓣2 4 5 1 0 0 t o l2 3 83 6 。1 23 30 7 t 43 23 。3 52 、7 3 1 0 5 1 0 62 ，2 91 4 42o 83 l3 4 32 _ 8 0 3 7 3 643 0 26 51 7 73 63 ，i l2 5 2 9 3 9 42 1 42 3 。2 66 6o 。73 23 。5 42 8 9 理想速器 s0 氇弼l 。55 2o 奄0 。0 l 袭3 - 2r 豹主观评分与容蕊实瓣值滴躺最往稠关函数形式 t a b l e3 - 2o p t i m a lc o r r e l a t i v ef u n c t i o nb e t w e e ns u b j e c t i v ee v a l u a t i o no f ra n do b j e c t i v es u r v e y v a l u e 影响变量两数形式橱关系数 c rr = 4 3 7 1 4 xl o g ( i + c r )o 6 5 r d r = 4 3 - 1 2 3 l o g ( i + r d ) 0 ，3 8 r = 5 2 6 - 3 9 5 l o g ( 1 + o ) 0 6 9 s s ir = i 。6 7 + 4 + 5 9 x l o g ( i + s s l ) 0 + 7 4 b p n r - - - - 2 0 5 4 + 1 9 8 7 x t o g ( 1 卅b p n ) 0 3 0 j 盅：c r = 每公里路艘巾的百米最大裂错宰；口= 连续平整臆测试仪一公里的 标准差( m ) ：r 0 ( m ) 、$ s i 和8 p i l = 一蛰里十次测定的均值。 1 2 壹堡竺堕塑曼堕亘量茎塑壁鱼堡塑 二、多元线性回归统计分析 根据以上单项统计分析结果，选取相关性较好的1 4 1 0 9 ( i + c r ) 、1 2 3 1 0 9 ( i + r d ) 、3 9 5 1 0 9 ( 1 + 0 ) 、4 5 9 1 0 9 ( i + s s i ) 和1 9 8 7 1 0 9 ( i + b p n ) 五个函数项，作为综合评价指标数学模型的因 变量，对调查数据进行了多元线性回归统计分析。分析结果见表3 3 表3 3 主客观多元统计回归分析结果 t a b l e3 - 3s u b j e c t i v ea n do b j e c t i v em u l t i a n a l y s i sr e s u l t r e g r e s s i v em e t h o d 变量回归公式相关系数 c r 、r dr l = 5 0 2 一1 3 3l o g ( i + c r ) 一0 9 3 蝇( i + r d )o 7 0 c r d 、or 2 = 5 6 - 0 6 7 c r d 2 3 3 崦( 1 + 0 )o 7 7 c r 、o 、s s ir 3 = 3 8 5 - 0 7 8 】。g o + c r ) 一2 0 9 j o g ( 1 十) + 3 1 2 】0 9 ( i + s s i )0 8 7 c r d 、0 、s s i r 4 = 3 8 5 0 5 6 c r d 一1 4 6 崦( 1 + o ) + 3 3 】0 9 ( i + s s i ) 0 8 7 c r d 、o 、s s i 、b p nr 5 = 4 9 6 0 5 9 c r d 一1 5 9 崦( 1 + 0 ) + 3 1 3 1 0 9 ( i + s s i ) - 0 6 2 崦0 8 7 ( i + b p n ) 注：表中c r d = i 3 3l i 】g ( 1 + c r ) + 09 3 垤( 1 + r d ) 对于同一组路面性能调查数据，其综合评价指标r 4 和r 5 ，与专家组主观评分结果r 之间 具有如图3 - 6 、图3 7 所示的良好直线关系。 y 2 x ，一 f y 。 一 。 一。二o r 4 图3 - 6 聃与r 的直线关系( 相关系数0 8 7 3 ) f i g u r e3 - 6c h a r mf o rl i n e a rr e l a t i o n s h i po fr 4a n dr 略娘皓懈咖 壅鎏叁整鎏塞整壅叁茎墼璧垒壁垒 y 2 x 鬟 辩 懈 伽 一 ，一，c 。fo 22 ，53 。23 。8哇+ s5 8 鹣 围3 - 7r 5 与r 的盥铖关系( 相关系数0 8 7 4 ) f i g u r e3 - 7c h a r mf o rl i n e a rr e l a t i o n s h i po fr 5a n dr 圈3 - 8 、潮3 - 9 反浃了务项变量因素对综合评价播标影响程度，郎重要程爱。 58 5 。4 5 4 6 岛4 2 3 8 3 。t 3 霹、一一一。 、一 s s i ： 一、 c p , 、 i | 旺、 o2 5575 l o c r , ( o 一1 0 0 ) s $ 1 9 0 2 ) i r i ( 0 1 0 ) 图3 - 8 鬏3 及其变量嚣素 f i g u r e3 - 8c h a r m f o rr 3a n di t si n f l u e n c i n gv a r i a b l ef a c t o r s | ，。s s i | 。i 、 l一、：r d 、 、。 一 i r i c r 、 ? 、， o2 557 5 1 0 c k ( o 一1 0 0 ) 蛐( o 一3 0 ) s s i ( o 一2 ) l l u ( o - l o ) 图3 曲r 圾其影响变量因素 f i g u r e3 - 9c h a r m f o rr 4a n di t si n f l u e n c i n gv a r i a b l ef a c t o r s 由图3 - 8 及图3 9 可以糟出，促使综食评价指标数值变化的主要影响因素是裂缝率、路 蕊强度指数和路蕊平整度，瓶车辙深度影响相对较小。 1 4 6 4 2 s 8 8 4 2 毒e 5 5 s 4 4 t 4 3 巍整竺堕塑童墅篓菱壁塑望盒堡堡 3 。3 。3 综合浮徐疆稼翡褥经分耩 从上述综合评价指标统计数学模型的建立过程，可以看到以下特点： l 、五个综合指标中，l 3 与r 4 比较理想，相关系数均达到了0 8 7 ，客观测定数据与主观 评价之间稠关显著。但敞反映沈大赢速公路路鬻特点豹全磷瞧来看，融与l 3 多了一个影响 变量瀚，考虑翻车辙楚高速公路沥青路面静蔓瑟瘸害，嚣魏鼗后选择了姒，以下篱称r ，作 为推荐使用的路面使用性能综合评价指标。即， r = 3 8 5 - 0 5 6 c r d 1 4 6 崦( 1 + 0 ) 十3 3 0 魄( i + s s i )( 3 - 2 ) 式中 c r d = i 3 3l o g ( 1 + c r ) + o + 9 3 i o g ( 1 + r d )( 3 3 ) 2 、综合评价指标r ，属于撼供给道路养护管理者使用姻路面评价模型，不同于荧国的 p s i 等激务模鍪，箕特点是： ( 1 ) 模型的服务对象是道路养护管理技术人员，他们撼关心的是路面的破损程度( c r 、 r d ) 、蹄面的结构强度( s s i ) 和路面的平整度。从影响路面使用性能状徽的机理来看，c r 、 如组成的c r d 和i r i ，与s s i 又甄戏因果关系，r 模型综会地反映了这些方疆的因素； ( 2 ) r 是通过淀大高速公鼹十七个实验路浚的主客瓣壤逢分轿，建立起来静圈翔统计模 型，它反映了车速商( 主观评价车速为8 0 公飘，j 、时) 、交通量大及轴载骥等高速公路路面特 点。 3 、扶r 摸型豹特往分援中述霹发现，车辙( rd ) 辩圭瑰译徐的彩鹃不及其宅三个变 量，原因是多方面的： ( 1 ) 在很多情况下，只是谯雨后轮迹积水行车发生漂滑时，车辙才引起人们的注意。 因此，在一定程度上，专家在主观评分时更镤f 意观察裂缝，丽相对忽略了车辙所占的权重； ( 2 ) 车鬟产黛予籍蟊各屡次蕺薹熬交形，车鬟遘涤骞胃戆导致缭稼层懿严= | | 鏊簸嚣。 高速公路路面出现严重的车辙，往往伴随着严踅的裂缝和姆沉过大，三稽之间存在黄良好的 相关凝系。因此，牮辙对主观评价的影响，可以认为在某种程度上己缀反映在了对裂缝和桐 对弯淡豹观察中。 、矗速公路溺脊路面韵综念潍况承平，疆依据实溅耱各攀顼路面瞧能，逶j 童式( 3 2 ) 换算成r 值来进行评判。路况综合水平按指标r 划分为五个等级：优( r 箍4 5 ) 、良( 4 5 r 兰3 5 ) 、中( 3 5 r 茎2 5 ) 、次( 2 5 r 兰1 5 ) 、差( 1 5 r 耋0 ) 。对于中以下( r ( 3 5 ) 的 爨瑶状悫，特剽对予r 2 。5 数黪嚣，郄处子次、差等级下麴裹速公路沥澎爨嚣，甄裂土必颓 进行养护维修，啦保证提供良好的路面服务水平和耐久性能。 3 3 4 路面维修技术标准 一、按照单项评价指标的维修技术标准 菇速公蘸路甏缝饕技零标壤霹疆麓擎撼分炎：( 1 ) “嚣磐维掺翡掭臻”翻( 2 “要求达 到的标准”。单项指标的技术标准，如表3 4 所示( 详见第四章) 。 垂墨叁整登鲞整至蔓兰鳖鏊盒巡 夜3 4 单项评价指标的缭修技术标准 t a b l e3 - 5t e c h n i c a ls t a n d a r df o rs i n g l ee v a l u a t i o ni n d e xo fm a i n t e n a n c e 技术标准平整度( 0 )裂缝率( c r )车辙( r d )弯沉( s s i ) 抗激 m m i r im(bpnscrim) m k m 需要维修标准6 l o1 51 50 7 3 7 4 0 要求达到标凇i 5 2 ，511 514 5 5 4 二、按照综合浮徐指标豹维修菝本标准 依据上述专家评分判断标准及表3 - 4 所列单项指标维修技术标凇( 详觅第四章) ，可班推 算得到“综合评价指标”r 的两个相应的技术标准( 袭3 - 5 ) 。 表3 - 5 综合评价指标的维修技术标准 t a b l e3 - 5t e c h n i c a ls t a n d a r df o re o 瓣p r e h e 秘s i v ee v a l u a t i o ni n d e xo fm a i n t e n a n c e f需要维修标准r = 2 5 【要求达到标准r = 3 7 3 ，4 评价实铡 3 4 ，1 比较谱徐 为了考察、分析综台评价指标r 与熟他单项评价指标和综合评价指标对同一路段的评价 结果，在沈大商速公路上、下行行车道选择3 0 个路段作为评价分析试验段，从中选取r 值低 予缳睡按零榕壤2 5 豹1 2 令鼹段，每段t 0 0 0 寒，透弦了毙较分李厅。 l 较缝累范慈予表3 - 6 。 表3 - 6 沈大商遮公路待维修路段各评价指标评价结果对照一览表 t a b l e3 - 6e v a l u a t i o nr e s u l to fr e s p e c t i v ev a l u ei n d e xi ns h e n d a e x p r e s s w a ys e c t i o np r e p a r i n gf o rm a i n t e n a n c e 路殴里程 e 嚣r d 秽醪 s s i踅i嚣键 p q i p s l赫e i袋 籍嚣实际 ( )( )( 卅m ) n ： 1 5 3 1 6 k6 0 01 63 4 z3 30 46 97 05 92 9 13 6 42 5 0 车辙严重 3 1 6 - 3 1 7 k 5 。3 51 83 6 52 90 57 09 06 62 8 36 2 2l 。7 7 车辙严重 3 1 7 3 1 8 k2 0 032 8 33 00 58 08 96 63 ，7 65 。2 3 8 7 抗淆不是 3 1 8 - 3 1 9 k6 2 452 8 0 3 1o 56 88 94 93 3 38 5 22 4 2 抗滑不足 3 1 9 - 3 2 0 ko1 52 3 4 2 90 58 59 16 94 2 04 3 7 1 9 0抗滑不足 4 2 4 i 廷7 8 083 2 53 20 。46 57 ，65 93 。1 2 4 。4 92 。5 裂缝车辙 8 8 8 7 k6 3 49 53 2 93 lo 76 88 85 93 1 84 。4 82 3 9车辙严重 1 0 3 1 0 2 k1 8 09 53 6 02 60 38 16 75 93 5 95 1 42 4 0车辙严重 1 0 8 1 0 7 k8 9 39 53 4 6 2 80 46 37 15 82 9 94 1 22 3 2 裂缝车辙 1 5 2 1 5 l k 6 0 082 6 23 20 。76 97 86 43 3 04 。9 92 ，s 6 裂缝车辙 1 5 5 1 5 4 k1 81 1 5 2 。8 53 00 65 l7 ，95 9z 5 03 5 41 3 3 裂缝车辙 2 3 5 2 3 4 k1 9 2 71 6 94 10 64 99 46 62 7 14 4 81 6 8裂缝严重 1 6 高速公路沥青路蕊养护的综合评价 3 。4 2 谔绥筵巢分援 我围现行公路养护技术规范j t j 0 7 3 9 6 规定，综合评价p q l 只用于对路段的总体评 价，不作为养护对策选择标准。 美嗣的现翻服务揍数p s i ，更魏原文字意掰发蚨豹那样，实际上是一个驻务型的谬债指标， 注薰的楚路面平蘩发和裂缝率，键也同时作为莽护决策佼摄，淤目本遒藏维修纲要中瀚p s i “2 为例，其养护决策选择标准如液3 7 ，简明扼溪。 p s i = 4 5 3 0 。5 1 8 l o g o 一云夏一0 0 0 1 7 4 r d 2 ( 3 4 ) 表3 7p s i 养护技术标凇 t a b l e3 7m a i n t e n a n c et e c h n i c a ls t a n d a r do fp s i i p s io p s i l1 p s i 22 ) ，蛐r =