《路基路面工程管理》PPT课件.ppt

第十七章路基路面工程管理 第十七章路基路面工程管理 第一节工程质量检验与评定方法第二节路基路面工程质量检查与评定第三节路面使用性能检测与评价第四节路面养护管理系统简介第五节路基路面工程养护与维修 第一节工程质量检验与评定方法 一 概述建设项目也称基本建设项目 是指经批准在一个设计任务书范围内按同一总体设计进行建设的全部工程 在建设项目中 根据签订的合同 具有独立施工条件的工程可划分为单位工程 在单位工程中 可按结构部位 路段长度及施工特点或施工任务划分为若干个分部工程 在分部工程中 按不同的施工方法 材料 工序及路段长度等划分为若干个分项工程 路基和路面单位工程中分部工程和分项工程划分情况 见表17 1 二 工程质量评分 工程质量检验评定方法道路工程质量检验评分以分项工程为评定单元 采用100分制评分方法进行评分 在分项工程评分的基础上 逐级计算各相应分部工程 单位工程评分值和建设项目的评分值 1 分项工程评分方法分项工程质量检验内容包括基本要求 实测项目 外观鉴定和质量保证资料四个部分 分项工程的评分值满分为100分 按实测项目采用加权平均法计算 存在外观缺陷或资料不全时 须予减分 2 分部工程和单位工程评分方法表17 1所列分项工程和分部工程区分为一般工程和主要 主体 工程 分别给以1和2的权值 进行分部工程和单位工程评分时 采用加权平均值计算法确定相应的评分值分部 单位 工程评分 3 合同段和建设项目工程质量评分合同段和建设项目工程质量的评分按 公路工程竣 交 工验收办法 计算 单位工程得分 合同段工程质量评分值 合同段工程质量鉴定得分 合同段工程质量得分 内业资料减分建设项目工程质量评分值 4 质量保证资料施工单位应有完整的施工原始记录 试验数据 分项工程自查数据等质量保证资料 并进行整理分析 负责提交齐全 真实和系统的施工资料和图表 质量保证资料包括以下几个方面 所用原材料 半成品和成品材料质量检验结果 材料配合比 拌和加工控制检验和试验数据 地基处理和隐蔽工程施工记录 各项质量控制指标的试验记录和质量检验汇总图表 施工过程中遇到的非正常情况记录及其对工程质量影响分析 施工中如发生质量问题 事故 经处理补救后 达到设计要求的认可证明文件等 三 工程质量等级评定 1 工程交工验收质量等级评定公路工程验收分为交工验收和竣工验收两个阶段 交工验收是检查施工合同的执行情况 评价工程质量是否符合技术标准及设计要求 是否可以移交下一阶段施工或是否满足通车要求 对各参建单位工作进行初步评价 2 工程竣工验收质量等级评定公路工程竣工验收由交通主管部门按项目管理权限负责 竣工验收是综合评价工程建设成果 对工程质量 参建单位和建设项目进行综合评价 第二节路基路面工程质量检查与评定 一 工程质量检查1 路基工程土方路基和石方路基的实测项目技术指标的规定值或允许偏差按高速公路 一级公路和其他公路 指二级及以下公路 两档设定 其中土方路基压实度按高速公路和一级公路 二级公路 三四级公路三档设定 路基压实度须分层检测 可只按上路床的检查数据计分 也可视情况按层合并积分 路基其他检查项目均在路基顶面进行检查测定 2 路面工程路面工程实测项目规定值或允许误差按高速公路 一级公路和其他公路 指二级及以下公路 两档设定 对于在设计和合同文件中提高了技术要求的二级公路 其工程质量检验评定按设计和合同文件的要求进行 但不应高于高速公路 一级公路的检验评定标准 各类基层和底基层压实度代表值 平均值的下置信界限 不得小于规定代表值 单点不得小于规定极值 路面表层平整度检查测定以自动或半自动的平整度仪为主 全线每车道连续测定按每100m输出结果计算合格率 路面各结构层厚度按代表值和单点合格值设定允许偏差 二 土方路基1 基本要求在路基用地和取土坑范围内 应清除地表植被 杂物 积水 淤泥和表土 处理坑塘 并按规范和设计要求对基底进行压实 路基填料应符合规范和设计的规定 经认真调查 试验后合理选用 填方路基须分层填筑压实 每层表面平整 路拱合适 排水良好 2 实测项目土方路基实测项目 如表17 2所示 见教材 3 外观鉴定路基表面平整 边线直顺 曲线圆滑 不符合要求时 单向累计长度每50m减1 2分 路基边坡坡面平顺 稳定 不得亏坡 曲线圆滑 三 石方路基1 基本要求石方路堑的开挖宜采用光面爆破法 爆破后应及时清理险石 松石 确保边坡安全 稳定 修筑填石路堤时应进行地表清理 逐层水平填筑石块 摆放平稳 码砌边部 填筑层厚度及石块尺寸应符合设计和施工规范规定 填石空隙用石渣 石屑嵌压稳定 2 实测项目石方路基实测项目 如表17 3 见教材 所示 3 外观鉴定上边坡不得有松石 不符合要求时 每处减1 2分 路基边线直顺 曲线圆滑 不符合要求时 单向累计长度每50m减1 2分 四 挡土墙 防护及其他砌筑工程1 基本要求对砌体挡土墙 当平均墙高小于6m或墙身面积小于1200m2时 每处可作为分项工程进行评定 当平均墙高达到或超过6m且墙身面积不小于1200m2时 为大型挡土墙 每处应作为分部工程进行评定 石料或混凝土预制块的质量和规格应符合有关规范和设计要求 砂浆所用的水泥 砂 水的质量应符合有关规范的要求 按规定的配合比施工 地基承载力必须满足设计要求 砌筑应分层错缝 浆砌时坐浆挤紧 嵌填饱满密实 不得有空洞 干砌时不得松动 叠砌和浮塞 沉降缝 泄水孔 反滤层的设置位置 质量和数量应符合设计要求 2 实测项目砌体挡土墙实测项目 如表17 4 表17 5和表17 6 见教材 所示 3 外观鉴定砌体表面平整 砌缝完好 无开裂现象 勾缝平顺 无脱落现象 不符合要求时减1 3分 泄水孔坡度向外 无堵塞现象 不符合要求时必须进行处理 并减1 3分 沉降缝整齐垂直 上下贯通 不符合要求时必须进行处理 并减1 3分 砌石工程边缘直顺 外露表面平整 不符合要求时减1 3分 勾缝平顺 缝宽均匀 无脱落现象 不符合要求时减1 3分 五 水泥混凝土面层1 基本要求基层质量必须符合规定要求 并应进行弯沉测定 验算的基层整体模量应满足设计要求 水泥强度 物理性能和化学成分应符合国家标准及有关规范的规定 粗细集料 水 外掺剂及接缝填缝料应符合设计和施工规范要求 施工配合比应根据现场测定水泥的实际强度进行计算 并经试验 选择采用最佳配合比 接缝的位置 规格 尺寸及传力杆 拉力杆的设置应符合设计要求 混凝土路面铺筑后按施工规范要求养生 2 实测项目水泥混凝土面层实测项目 如表17 7 见教材 所示 3 外观鉴定混凝土板的断裂块数 高速公路和一级公路不得超过评定路段混凝土板总块数的0 2 其他公路不得超过0 4 不符合要求时每超过0 1 减2分 对于断裂板应采取适当措施予以处理 混凝土板表面的脱皮 印痕 裂纹和缺边掉角等病害现象 对于高速公路和一级公路 有上述缺陷的面积不得超过受检面积的0 2 其他公路不得超过0 3 不符合要求时每超过0 1 减2分 对于连续配筋的混凝土路面和钢筋混凝土路面 因干缩 温缩产生的裂缝 可不减分 六 沥青混凝土面层和沥青碎 砾 石面层1 基本要求沥青混合料的矿料质量及矿料级配应符合设计要求和施工规范的规定 严格控制各种矿料和沥青用量及各种材料和沥青混合料的加热温度 沥青材料及混合料的各项指标应符合设计和施工规范要求 沥青混合料的生产 每日应做抽提试验 马歇尔稳定度试验 矿料级配 沥青含量 马歇尔稳定度等结果的合格率应不小于90 拌和后的沥青混合料应均匀一致 无花白 无粗细料分离和结团成块现象 基层必须碾压密实 表面干燥 清洁 无浮土 其平整度和路拱度应符合要求 摊铺时应严格控制摊铺厚度和平整度 避免离析 注意控制摊铺和碾压温度 碾压至要求的密实度 2 实测项目沥青混凝土面层和沥青碎 砾 石面层实测项目 如表17 8 见教材 所示 3 外观鉴定表面应平整密实 不应有泛油 松散 裂缝和明显离析等现象 对于高速公路和一级公路 有上述缺陷的面积 凡属单条的裂缝 则按其实际长度乘以0 2m宽度 折算成面积 之和不得超过受检面积的0 03 其他公路不得超过0 05 不符合要求时每超过0 03 或0 05 减2分 半刚性基层的反射裂缝可不计作施工缺陷 但应及时进行灌缝处理 七 半刚性基层 底基层 1 基本要求粒料应符合设计和施工规范要求 并应根据当地料源选择质坚干净的粒料 矿渣应分解稳定 未分解渣块应予剔除 水泥用量和矿料级配应按设计控制准确 路拌深度应达到层底 摊铺时应注意消除离析现象 混合料应处于最佳含水量状况下 用重型压路机碾压至要求的压实度 从加水拌和到碾压终了的时间不应超过3 4h 并应短于水泥的终凝时间 碾压检查合格后应立即覆盖或洒水养生 养生期应符合规范要求 2 实测项目水泥稳定粒料基层和底基层 如表17 9 见教材 所示 3 外观鉴定表面平整密实 无坑洼 无明显离析 不符合要求时 每处减1 2分 施工接茬平整 稳定 不符合要求时 每处减1 2分 八 级配碎 砾 石基层和底基层1 基本要求应选用质地坚韧 无杂质的碎石 砂砾 石屑或砂 级配应符合要求 配料必须准确 塑性指数必须符合规定 混合料应拌和均匀 无明显离析现象 碾压应遵循先轻后重的原则 洒水碾压至要求的密实度 2 实测项目级配碎 砾 石基层和底基层 如表17 10 见教材 所示 3 外观鉴定表面平整密实 边线整齐 无松散 不符合要求时 每处减1 2分 二 工程质量检测与评定 一 压实度检测与评定对于路基土 路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言 压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值 对沥青面层 沥青 稳定 碎石基层而言 压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值 因此 压实度的测定主要包括室内标准密度 最大干密度 确定和现场密度试验 1 标准密度 最大干密度 确定室内试验得出的标准密度 最大干密度 是压实度评定的基准值 直接决定着评定结果的可靠性 因此 标准密度 最大干密度 的室内试验确定方法应原理科学 数据重视性高 操作简便 且试验条件应与实际压实条件相接近 由于筑路材料类型不同 标准密度 最大干密度 的室内确定试验方法也有所不同 1 路基土最大干密度确定试验方法根据路基土类别与性质的不同 路基土最大干密度试验方法主要有击实法 振动台法和表面振动压实仪法 适用范围见表17 11 路基土最大干密度确定方法比较 击实试验是我国路基土及路面材料最大干密度确定的主要方法 通过试验得出的击实曲线 确定最佳含水量和最大干密度 根据击实功的不同 可分为重型和轻型击实 按采集土样的含水量 又分湿土法和干土法 按土能否重复使用 也分为两种 即土能重复使用和不能重复使用 根据工程的具体要求 按击实试验方法的规定 选择轻型或重型试验方法 根据土的性质选用干土法或湿土法 对于高含水量土宜选用湿土法 对于非高含水量士则选用干土法 除易击碎的试样外 试样可以重复使用 振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度 前者是整个土样同时受到垂直方向的振动作用 而后者是振动作用自土体表面垂直向下传递 研究结果表明 对于无粘聚性自由排水土 这两种方法最大干密度试验的测定结果基本一致 但前者试验设备及操作较复杂 后者相对容易 且更接近于现场振动碾压的实际状况 因此 应优先采用表面振动压实仪法 2 半刚性基层材料半刚性基层材料最大干密度目前主要按照 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 标准击实法确定 但当粒料含量高时 50 以上 由于击实筒空间的限制 现行方法就不能得出真正的最大干密度 因此 振动击实法等更为科学的最大干密度确定方法被研究应用 石灰土 二灰稳定粒料 根据室内试验测得结合料的最大干密度 1和集料的平均相对密度 把已确定的结合料与集料的重量比换算为实的体积比V1 V2 则混合料的最大干密度为 水泥稳定粒料 此类材料的最大干密度 0与集料的最大干密度 G和水泥浆硬化后的水泥重量有关 即 V1 1 V2 3 粒料类基层粒料类基层材料最大干密度确定试验方法有重型击实法和振动法两种 重型击实试验 对于大于37 5mm的颗粒进行筛除 利用公式校正计算最大干密度 振动法参考粗粒土 巨粒土的振动法 以振动台法或表面振动压实法确定最大干密度 国内外仍以重型击实试验为主 4 沥青混合料面层及沥青稳定碎石基层沥青混合料面层及沥青稳定碎石基层材料标准密度的试验方法主要有标准马歇尔击实法 大型马歇尔击实法 旋转压实法和振动法 我国主要采用马歇尔击实法 对于公称最大粒径等于或大于31 5mm的大粒径沥青碎石混合料采用大型马歇尔击实法 2 现场密度试验检测方法现场密度主要检测方法及各方法的适用范围见表17 12 1 灌砂法灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积 它是当前最通用的方法 该方法可用于测试各种土或路面材料的密度 它的缺点是需要携带较多的量砂 而且称量次数较多 因此它的测试速度较慢实际操作时常常不好掌握 并会引起较大误差 因此应严格遵循试验的每个细节 以提高试验精度 2 环刀法环刀法是测量现场密度的传统方法 用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度 它不能代表整个碾压层的平均密度 环刀法适用面较窄 对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用 3 核子密度湿度仪法该法是利用放射性元素 通常是 射线和中子射线 测量土或路面材料的密度和含水量 这类仪器的特点是测量速度快 需要人员少 适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量 有些进口仪器可贮存打印测试结果 缺点是放射性物质对人体有害 另外需要打洞的仪器 在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏 影响测定的准确性 对于核子密度湿度仪法 可作施工控制使用 但需与常规方法比较 以验证其可靠性 4 钻芯法对沥青混合料 国内外均以钻芯取样测定作为标准试验方法 测定沥青结构层施工密度 3 路基路面压实度评定路基 路面压实度以1 3km长的路段为检验评定单元 按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查 求算每一测点的压实度Ki 压实度评定要点是 控制平均压实度的置信下限 以保证总体水平 规定单点极值不得超出规定值 防止局部隐患 规定扣分界限以区分质量优劣 检验评定段的压实度代表值K 算术平均值的下置信界限 为 Ko 二 回弹弯沉检测与评定通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值 目前常用的弯沉测定系统有四种 贝克曼梁弯沉仪 自动弯沉仪 稳态动弯沉仪 脉冲 落锤式 弯沉仪 前两种为静态测定 得到最大弯沉值 后两种为动态测定 可得到最大弯沉值和弯沉盆 弯沉的测点沿路线方向可以20 50m的间距等距离布置 横向可在行车道中部和边缘各测一点 每一双车道评定路段 不超过1km 检查80 100个点 多车道道路必须按车道数与双车道之比 相应增加测点 弯沉代表值Lo为弯沉测量值并考虑各种影响系数后的上波动界限 用下式计算 当弯沉在非不利季节测定时 应根据当地经验考虑季节影响系数的修正 对冰冻地区的潮湿或过湿的路基 应考虑路面结构强度逐渐衰弱的影响 乘以湿度影响系数 路面弯沉值是以20 为测定沥青路面弯沉值的标准状态 当沥青路面厚度小于或等于5cm时 或路表温度在20 2 范围内 可不进行温度修正 其他情况下测定弯沉值均应进行温度修正 弯沉评定要求 弯沉代表值Lo 设计要求的弯沉值时 相应的分项工程可评定为合格 若弯沉代表值Lo 设计要求的弯沉值时 则相应的分项工程为不合格 三 路面结构层材料强度检测与评定1 水泥混凝土弯拉强度水泥混凝土弯拉强度试验方法应使用标准小梁法或钻芯劈裂法 试件使用标准方法制作 标准养生时间28d 水泥混凝土弯拉强度的合格标准 1 试件组数大于10组时 平均弯拉强度合格判断式为 2 试件组数等于或少于10组时 试件平均强度不得小于1 10fr 任一组强度均不得小于0 85fr 2 半刚性基层和底基层材料强度在现场按规定频率取样 按工地预定达到的压实度制备试件 每2000m2或每工作班制备1组试件 每组作为平行试验的试件数量应符合表17 16中的规定 试件在规定温度下保湿养生6d 浸水1d 进行无侧限抗压强度试验 试验温度为 冰冻地区20 2 非冰冻地区25 2 计算试验结果的平均值和偏差系数 试件试验结果的平均抗压强度应满足如下公式的要求 四 路面结构层厚度检测与评定路面各结构层厚度的检测一般与压实度同时进行 当用灌砂法进行压实度检查时 可量取挖坑灌砂深度即为结构层厚度 当用钻芯取样法检查压实度时 可直接量取芯样高度 结构层厚度也可以采用水准仪量测法求得 即在同一测点量出结构层底面及顶面的高程 然后求其差值 这种方法无需破坏路面 测试精度高 路面厚度是关系质量和造价的重要指标 既要确保结构层厚度满足要求 又要考虑正常施工条件下的厚度偏差情况 采用平均值的置信下限作为否决指标 单点极值作为扣分指标 计算一个评定路段检测的厚度的平均值 标准差 变异系数 并计算代表厚度 第三节路面使用性能检测与评价 路面使用性能可分为以下几个主要方面 路面表面的行驶质量 路面结构的损坏状况 路面结构的承载能力 路面表面的抗滑性一 路面行驶质量路面行驶质量的好坏 同下述三方面因素有关 路面表面的平整度特性 车辆悬挂系统的振动特性 人对振动的反应或接受能力 路面平整度定义为路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化 平整度是度量路面行驶质量的重要指标 一 平整度测定方法 平整度测定方法有多种路面平整度测定方法和仪器 它们可划分为两大类型 断面类平整度测定 反应类平整度测定 1 断面类平整度测定断面类平整度测定是直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程 得到路表纵断面 通过数学分析后采用综合统计量作为其平整度指标 方法主要有 水准测量 梁式断面仪 惯性断面仪优点是 可直接得到轮迹带路表面的实际断面 依据它可以对路面平整度的特性进行分析 其主要缺点是 对于前两种方法来说 测定速度慢 不宜用于大范围的平整度数据采集 对于惯性断面仪来说 仪器精密度高 操作和维修技术要求高 因而其广泛应用受到了限制 2 反应类平整度测定反应类平整度测定系统是在主车或拖车上安装由传感器和显示器组成的仪器 可以传感和累积车辆以一定速度驶在不平整路表面时悬挂系统的竖向位移量 显示器记下的测定值 通常是一个计数数值 每计一个数相应于一定的悬挂系位移量 优点 价格低廉 操作简便 可用于大范围内的路面平整度快速测定 缺点 时间稳定性差 转换性差 不能给出路表的纵断面 二 国际平整度指数 IRI 国际平整度指数 IRI 是一项标准化的平整度指标 它同反应类平整度测定系统类似 但它是采用数学模型模拟1 4车 即单轮 类似于拖车 以规定速度 80km h 行驶在路面上 分析具有特定特征参数的悬挂系在行驶距离内 由于动态反应而产生的累积竖向位移量 分析结果也以m km表示 各类道路的IRI值变化范围如图17 1所示 三 行驶质量评价路面行驶质量同路表面的不平整度 车辆的动态响应和人的感受能力三方面因素有关 由于评价带有个人主观性 为了避免随意性 应采用主客观相结合的评价方法 对行驶质量的评价一般采用5分或10分评分制 乘客对路面舒适性的要求 可以通过在评分表中列入不可接受 可接受和难以确定三种意见供评分者选择 而后汇总其意见得出 图17 2中所示为依据评分者在打分时选择的三种意见的比例绘制的频率曲线 下表17 17所列为我国公路沥青路面和水泥混凝土路面养护技术规范中分别给出的行驶质量评价标准 二 路面结构损坏状况 路面结构的损坏状况 从三方面进行描述 破损类型 鉴别路面存在的各种损坏 损坏应按产生原因进行分类 破损严重程度 指出每一种损坏的严重程度 以评定其恶化程度 出现损坏的范围或密度 说明各种损坏和严重程度的相对面积 占路面总面积的百分率 一 损坏类型 路面常见的主要损坏类型 可按损坏模式和影响程度的不同而分为四大类 见表17 18 裂缝或断裂类 路面结构的整体性因裂缝或断裂而受到破坏 永久变形类 路面结构虽仍保持整体性 但形状在各种因素的作用下产生较大的变化 表面损坏类 路面表层部分出现的局部缺陷 如材料的散失或磨损等 接缝损坏类 水泥混凝土接缝及其邻近范围出现的局部损坏 二 损坏分级 对于断裂或裂缝类损坏 分级时主要考虑对结构整体性影响的程度 可采用缝隙宽度 边缘碎裂程度 裂缝发展情况等指标表征 对于变形类损坏 主要考虑对行车舒适性的影响程度 可采用平整度作为指标进行分级 对于表面损坏类 往往可以不分级 具体指标和分级标准 可根据各地区的特点和其他因素考虑 经过调查分析后确定 损坏严重程度分级的调查 往往通过目测进行 三 损坏调查损坏调查通常由2人调查小组沿线通过目测进行 调查人员鉴别调查路段上出现的损坏类型和严重程度并丈量损坏范围后 记录在调查表格上 同一个调查路段上如出现多种损坏或多种严重程度 应分别计量和记录 四 损坏状况评价 通常采用的是扣分法 选择一项损坏状况度量指标 例如称为路面状况指数PCI 以百分制或十分制计量 对于不同的损坏类型 严重程序和范围规定不同的扣分值 按路段的损坏状况累计其扣分值后 以剩余的数值表征或评价路面结构的完好程度 1 沥青路面损坏状态评价路面状况指数 PCI 是反映路面损坏状况的一个综合指数 是反映路面服务水平的最重要 最复杂的一个指数 路面状况指数由路面破损换算系数 K 表17 19 见教材 沥青路面破损率 DR 计算得出 1 路面综合破损率 DR 路面综合破损率DR按下式计算 2 路面状况指数 PCI 路面状况指数PCI得数值范围为0 100 其值越大 路况越好 PCI的计算公式为 3 沥青路面破损状况的评定标准根据路面的破损情况 可将路面质量按百分制分为优 良 中 次 差五个等级 评定标准及为每一等级规定相应的级差范围和相应的养护对策类型见表17 20 2 水泥混凝土路面损坏状况评价采用路面状况指数 PCI 和断板率 DBL 两项指标评定路面破损状况 1 路面状况指数 PCI 依据路段破损状况调查得到的病害类型 轻重程度和密度数据 按下列公式确定该路段的路面状况指数 PCI 以100分制表示 2 断板率 DBL 依据路段破损状况调查得到的断裂类病害的板块数 按断裂各种类和严重程度的不同 采用不同的权系数进行修正后 由下式确定该路段的断板率 DBL 以百分数表示 3 水泥混凝土路面破损状况的评定标准路面破损状况分为五个等级 各个等级的路面状况指数和断板率的评定标准如表17 23中所示 三 路面结构承载能力评价 现有路面结构承载能力的测定 可分为破损类和无破损类两种 前者从路面各结构层内钻取芯样 试验确定其各项计算参数 通过同设计标准相比较 估算其结构承载能力 无破损类测定是通过路表的无破损弯沉测定 估算路面的结构承载能力 静态弯沉测定与评价水泥混凝土路面实测接缝两侧边缘的弯沉值 可按式 12 14 计算接缝的传荷系数 并按表12 19所示对接缝传荷能力予以评价 沥青路面各路段的测定弯沉值 可按式 17 15 求得计算弯沉值 进而对结构承载能力作出评价 以弯沉为指标的沥青路面结构承载能力采用强度系数 SSI 作为评定指标 沥青路面结构承载能力评价标准见表17 24 二 动态弯沉测定稳态动弯沉仪系利用振动力发生器在路表面作用一固定频率的正弦动荷载 通过沿荷载轴线间隔布置的速度传感器 检波器 量测路表面的动弯沉曲线 脉冲弯沉仪又称落锤弯沉仪 FWD 它以50 300kg质量从4 40cm高度落下 作用于弹簧和橡皮垫上 通过30cm直径的承载板将半正弦脉冲力传给路面 通过改变质量和落高 可以施加不同级位的荷载 15 250kN 脉冲力作用持续时间约为0 028s 利用沿荷载轴线间隔布置的速度传感器 量测到路表面的弯沉曲线 如图17 3所示 三 结构承载能力及剩余寿命评价路面结构的承载能力会在使用过程中逐渐下降 反映在弯沉值变化上 则为路段的代表弯沉值随时间 轴载作用次数 的增加而逐渐增长 要判断现有路面结构的承载能力 剩余寿命 除了由测定得到代表弯沉值外 还须知道路面结构类型 路面损坏状况或者调查测定前路面已承受的标准轴载作用次数 下图所示为沥青路面的设计弯沉值同标准轴载累计作用次数和路面损坏临界状态间的关系曲线 四 路面抗滑性能评价 路面抗滑性能是车辆轮胎受到制动时沿路表面滑移所产生的阻力 f 摩阻系数 F 作用于路表面的摩阻力 W 垂直于路表面的荷载 一 测定方法 制动距离法 锁轮拖车法 偏转轮拖车法 摆式仪法 二 抗滑性能技术要求与评价沥青路面抗滑性能技术要求 我国公路沥青路面和水泥混凝土路面养护技术规范 分别对对现有路面抗滑性能采用构造深度 横向力系数 SFC 摆式仪的摆值 BPN 或抗滑值 SRV 作为评价指标 评价标准见表17 26和表17 27 沥青路面抗滑能力评价标准表17 26水泥混凝土路面抗滑能力评价标准表17 27 五 沥青路面综合评价 对于上述四项指标分别乘以相应的权重系数 得到路面的质量系数PQI作为路面的综合评价指标 各指标加权值的大小表示该指标在综合评价中所占的重要程度 加权值越大 表示在日常养护工作中该指标的好坏对整体路况影响越大PQI分值为0 100 分值越大 表示整体路况越好 反之则差 PQI的计算公式如下式中 P1 P2 P3 P4 分别为相应评价指标的加权系数 按各项指标的重要性 通过路面的实际调查确定 见表17 28PCI RQI SSI SFC 各相应评价指标的赋值 见表17 29 P1 P2 P3 P4加权系数建议值表17 28PCI RQI SSI SFC的赋值表17 29 沥青路面状况综合评价的标准列于表17 30中 第四节路面养护管理系统简介 一 路面管理系统的基本概念路面管理是应用系统分析的方法 综合考虑技术 经济 社会和政治等方面的因素 协调各项路面管理活动 从道路有关数据的采集 整理和分析 到根据具体情况建立相关的数学模型 最后提出和编制相应的道路维修 养护乃至改建计划 并使计划得以实施的整个过程 路面管理系统则是以路面管理为目的 运用计算机和现代管理科学等先进技术来实现管理的目标 路面管理系统可划分为网级管理和项目级管理两个层次 以分别适应不同管理层次的需求 两者具有不同的结构和功能 二 路面管理系统的数据库 路面管理系统涉及到路面的规划 设计 施工 评价和相关研究工作 因此 与上述工作相关的数据库就成为路面管理系统的核心 下表简要表示了数据库所包含的各类数据以及在养护和修复中的应用 使用性能评价的主要目的是确定路面结构现有状况 常用的四项关键测试可以用来确定路面状况 1 不平整度 与行车舒适性有关 2 表面破损 3 弯沉 与结构承载能力有关 4 表面摩擦 与安全有关 一个好的路面应该是行车舒适 结构可靠并且提供足够的摩擦以避免滑车事故 区别表面破损 不平整度 结构能力与表面摩擦是十分重要的 三 路面损坏的预测模型 下图说明了损坏预测模型的预测过程以及修复方案的比选 建立路面损坏预测模型 必须具备以下基本条件 满足要求的数据库 包含影响路面损坏的所有重要因素 认真选择能代表实际情况的预测模型的形式 合理评价模型精度的标准 常用的模型又可分为以下四类 纯力学模型 通常是结构响应类模型 如应力 应变和弯沉等 力学经验模型 如通过回归方程建立路面响应参数与实测的结构性或功能性损坏 如弯沉和不平整度 的关系 回归模型 由观察或实测得到的结构性或功能性的相关变量与一个或多个独立变量 如土基强度 轴载分布 路面厚度及其材料特性和环境因素以及它们之间的相互作用的关系 主观模型 用转移过程模型 捕捉 经验 如开发损坏预测模型 四 决定需求维修年和实施维修年 在拥有足够资金的前提下 改建已达到最大容许破坏程度的路段的年份就是实施维修年 此时维修需求年和实施维修年是一致的 图17 6简要给出实施维修年随需求维修年而变化的概念 第五节路基路面工程养护与维修 道路养护的目的和基本任务是 经常保持道路及其设施的完好状态 及时修复损坏部分 保障行车安全 舒适 畅通 采取正确的技术措施 提高养护工作质量 以延长道路的使用年限 防治结合 治理道路存在的病害和隐患 逐步提高道路的抗灾能力 对原有技术标准过低的路段和构造物以及沿线设施进行分期改善和增建 逐步提高道路的使用质量和服务水平 一 养护工程分类养护工程分类及相应管理办法表17 32 二 路基工程养护与维修 一 路基养护工作的内容与要求工作的内容主要包括 1 维修 加固路肩和边坡 2 疏通 改善 铺砌排水系统 3 维护 修理各种防护构造物及透水路堤 管护两旁道路用地 4 清除明方 积雪 处理塌陷 检查险情 预防水毁 5 观察 预防 处理翻浆 滑坡 泥石流等病害 6 有计划地局部加宽 加高路基 改善急弯 陡坡和视距 使之逐步提高技术标准 路基养护工作的基本要求是通过日常巡视和定期检查 发现问题 分析原因 及时采取维修措施 达到以下要求 1 路肩无车辙 坑洼 隆起 沉陷 缺口 横坡适度 边缘顺适 表面平整坚实 整洁 2 边坡稳定 平顺无冲沟 坡度合乎规定 3 边沟 截水沟 排水沟 路肩水簸箕 路面拦水缘石出水口 跌水井等排水设施保持无杂草 无淤塞 纵坡适度 水流通畅 进出口良好 4 挡土墙 护坡及防雪 防沙等设施保持完整无损坏 砌体伸缩缝填料完好 泄水孔无堵塞 5 及时治理翻浆路段 使其尽快恢复到原有路况 对坍方 滑坡 泥石流等病害做好防护抢修 尽力缩短阻车时间 二 路基的日常养护与维修路基日常的养护工作包括 通过整理路肩 边坡及清除路肩杂物 以保持路容整洁 疏通边沟 保持排水系统通畅 清除挡土墙 护坡 护栏滋生的杂草 修理伸缩缝 泄水孔及松动的石块 对护栏 路缘石进行修理刷白工作 以保持其使用效果 路肩的养护与维修路基边坡的养护与维修道路排水设施的养护与维修 三 路基防护与支挡工程的养护与维修1 坡面防护植物防护坡面处治护面墙2 冲刷防护直接防护 以加固岸坡为主要措施 间接防护 以改变水流方向 降低流速为主要措施 3 护岸应在洪水期前后详细观察护岸设施 检查其作用和效果是否达到稳定完好 如发现损坏 应及时修理和加固 4 挡土墙挡土墙是用来支撑天然路堑边坡或填土路堤边坡以保持路基整体稳定的建筑物 对挡土墙除经常检查其有否损坏外 每年应在春秋两季各进行一次定期检查 北方冰冻严重地区 尤其应注意检查挡土墙在冰冻融化后墙身及基础的变化情况 以及冰冻前所采取的防护措施的效果 挡土墙发生倾覆 滑动或下沉等结构性损坏时 可选用下列加固措施 1 锚固法 2 套墙加固法 3 增建支撑墙加固法 四 常见路基病害的防治与维修1 路基沉陷填土路基由于施工和工程完工后在自然因素的影响和重复荷载的作用下 出现一些病害 造成路基的整体下沉 局部沉陷 不均匀沉陷 严重影响道路的正常使用 降低了道路的技术性能 因此 必须采取行之有效的处理办法 以下几种处治措施 可供参考 换土复填法固化剂法水泥搅拌 粉喷 桩法灌浆法 2 路基滑坡路基山坡土体或岩体 由于长期受地面水 地下水活动的影响 使其结构破坏 逐渐失去支撑力 在自重力作用下 整体地沿着一定软弱面 或带 向下滑动 这种地质现象称之为滑坡 防治滑坡的措施应以排水疏导为主 再配合抗滑支撑措施 或上部减重 维持