路基路面工程第八章路基路面养护与管理.pptx

1、第八章路基路面养护与管理 学习要点：,本章要求了解公路性能评价标准、相关检测方法，包括道路承载能力、路面结构损坏状况、道路行驶质量、道路抗滑性能检测与评价方法、沥青路面和水泥路面常见病害及处治方法、路面管理系统等；熟悉道路性能评价、沥青路面和水泥路面常见病害及处治方法；掌握公路技术状况指数含义、路基技术状况评价、路面技术状况评价等。,1,a,主要内容,8.1公路技术状况指数 8.2路基技术状况评定与养护 8.3路面技术状况评定 8.4路面养护一般对策 8.5路面病害及防治 8.6路面养护管理系统简介,2,a,公路养护按其工程性质、技术复杂程度和规模大小可分为： 小修保养：对公路及其沿线设施经常

2、进行维护保养和修补其轻微损坏部分的作业。 中修工程：对公路及其沿线设施的一般性损坏部分进行定期的修理加固，以恢复公路原有技术状况的工程。 大修工程：对公路及其沿线设施的较大损坏进行周期性的综合修理，以全面恢复到原技术标准的工程。 改建工程：对公路及其沿线设施因不适应现有交通量增长和荷载需要而进行的全线或逐段提高技术等级指标，显著提高其通行能力的较大工程项目。,3,a,公路养护的基本任务是： 贯彻“预防为主、防治结合”的方针，加强预防性养护，提高公路的抗灾害能力； 加强公路及其沿线设施的基本技术状况调查，及时发现和消除隐患； 保持公路及其沿线设施良好的技术状况，及时修复损坏部分，保障公路行车安全

3、、畅通、舒适； 吸收和采用新技术、新工艺、新材料、新设备，采取科学的技术措施，不断提高公路养护质量，有效延长公路的使用寿命，降低路桥设施的全寿命周期成本，提高养护资金使用效益； 加强公路的技术改造，以适应公路交通事业的不断发展。 为了解和掌握公路使用性能的变化情况，必须对公路技术状况进行科学的评定、分析，以便及时采取各种养护和改建措施，延缓其衰变或恢复公路的使用性能。,4,a,8.1 公路技术状况指数 公路技术状况采用公路技术状况指数MQI（Maintenance Quality Indication）和相应分项指标表示，MQI和相应分项指标的值域为0100。 公路技术状况分为优、良、中、次、

4、差5个等级。 公路技术状况评定标准 公路技术状况评价包括路面（PQI）、路基（SCI）、桥隧构造物（BCI）和沿线设施（TCI）4个部分内容，通常以1000 m的路段长度为基本评定单元。,5,a,6,a,7,a,8,a,沥青路面损坏类型和权重,水泥混凝土路面损坏类型和权重,砂石路面损坏类型和权重,9,a,10,a,11,a,12,a,13,a,14,a,路基损害扣分标准,15,a,8.2.2 路基养护 公路路基养护应符合如下要求： 通过日常巡查，发现病害及时处治，保持良好稳定的技术状况； 路肩无病害，边坡稳定； 排水设施无淤塞、无损坏，排水畅通； 挡土墙等附属设施良好； 加强不良地质的巡查、防

5、治、抢修工作。,16,a,具体包括如下内容： 路肩与边坡 路肩应保持平整、坚实，横坡适顺，排水顺畅。 路基边坡应保持平顺、坚实。 排水设施 路基排水设施应保持排水畅通。 挡土墙 对挡土墙应加强检查，发现病害应查明原因，采取相应的修复、加固等措施，损坏严重时。,17,a,8.3 路面技术状况评定 路面结构在汽车和自然因素的反复作用下，其使用性能会发生改变，由此路面结构逐渐出现破坏，并最终导致其不能满足使用性能的要求。 路况随时间的变化曲线,路面使用性能:路面功能、路面结构、路面安全。,18,a,8.3.1 路面破损状况 路面结构的损坏状况，反映了路面结构在行车和自然因素作用下保持完整性或完好的程

6、度。 损坏类型 公路常遇到的主要损坏类型，可按损坏模式和影响程度的不同而分为四大类，如下表所示。 裂缝或断裂类路面结构整体性受到破坏； 永久变形类形状产生较大的变化； 表面损坏类路面表层部分局部缺陷。 接缝损坏类接缝及其邻近范围出现的局部损坏。,19,a,路面损害分类,20,a,21,a,8.3.2 路面行驶质量 路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶表面，采用平整度是度量路面行驶质量的一项性能指标。 平整度测定方法 它们可划分为两大类型： 断面类平整度测定 水准测量 梁式断面仪 惯性断面仪 反应类平整度测定,22,a,国际平整度指数 国际平整度指数(IRI)是一项标准化的平整

7、度指标。 行驶质量评价 如前面所述，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。,23,a,24,a,测定方法 路面纵向摩擦系数测定仪 路面纵向摩擦系数测定仪外形图 纵向摩擦系数测定仪结构功能图 1操纵盘；2车底；3测轮；4汽车后轮；5汽车后轴；6变速轮； 7液压操纵；8测轮齿；9压重；10传力管；11换速拉杆；12齿轮,25,a,26,a,27,a,28,a,8.3.4 路面结构承载能力 路面在达到预定的损坏状况之前还能承受的行车荷载作用次数，或者还能使用的年数。 路面结构承载能力的测定，可分为： 破损类 从路面各结构层内钻取试样，试验确定其各项计算参数，通过

8、同设计标准相比较，估算其结构承载能力。 无破损类 通过路表的无破损弯沉测定，估算路面的结构承载能力。,29,a,弯沉测定 路表面在荷载作用下的弯沉量，可以反映路面结构的承载能力。 理想的弯沉测定应包含最大弯沉值和弯沉盆两方面。 弯沉测定仪器： 静态弯沉仪 静力弯沉仪是量测缓慢加载时路表的最大弯沉值。这一阶段使用的弯沉量测仪器主要有：贝克曼梁弯沉仪（Benkelman Beam）、承载板试验加载量测系统（Bearing Plate）、路面曲率仪（Curviameter）及拉克鲁瓦弯沉仪（Lacroix）。,30,a,稳态动力弯沉仪 稳态动力弯沉仪是记录路面在稳态振动下的动态弯沉盆。 脉冲动力弯沉

9、仪（落锤式弯沉仪）,落锤式弯沉仪示意图,31,a,32,a,8.4 路面养护一般对策 8.4.1 沥青路面养护 公路沥青路面养护应符合下列要求：根据路面的实际情况制订日常小修保养和经常性、预防性、周期性养护工程计划。 8.4.2 水泥路面养护 水泥混凝土路面养护应符合下列要求： 做好预防性、经常性的保养和破损修补，保持路面处于良好的技术状况与服务水平，并应保持路容整洁，定期进行清扫保洁。,33,a,8.5 路面病害及防治 8.5.1 沥青路面病害及防治 沥青路面常见病害及成因 沥青路面损坏病害分为四类19项，即： 永久变形(变形类)车辙、波浪拥包、搓板、沉陷。 裂缝(裂缝类)纵裂、横裂、不规则

10、裂、块裂、龟裂。 水损害(松散类)松散、剥落、坑槽、啃边、唧浆。 表面功能衰减(其他类)泛油、磨光、修补、冻胀、翻浆。,34,a,常见病害成因如下： 泛油：沥青用量偏多，沥青稠度太。 波浪拥包：抗剪强度不足。 裂缝：横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝。 散、坑槽：集料含泥量超标、施工时混合料温度太高 或过低。 车辙：结构型车辙、磨耗型车辙、失稳型车辙、 压密型车辙。 啃边：沥青路面边缘不断缺损路面宽度减小。,35,a,路面网状裂缝,坑槽 车辙,36,a,沥青路面常见病害防治措施 预防性养护 采取封填裂缝、雾封层、稀浆封层、超薄磨耗层等措施；封闭大气降水，恢复道路表面功能，避免病害进一步发展。 开窗修

11、补 开窗修补的关键在于修补料的压实及接缝的封堵。 大修 对于已不能满足行车要求的沥青路面进行全面铣刨，然后重新摊铺压实新的沥青面层。,37,a,8.5.2 水泥路面病害及防治 水泥混凝土病害 水泥混凝土路面常见的病害有两大类。 水泥混凝土板破坏 纵向裂缝、横斜向裂缝、断角、交叉裂缝和破碎板。,水泥路面板断角 交叉裂缝和破碎板,38,a,接缝破坏 接缝挤碎、唧泥和板底脱空、错台 唧泥 错台 水泥路面病害常见养护维修措施 接缝修补、裂缝修补、孔洞坑槽修补、错台的处治、板体拱起处治、路面磨光处治 、板下封堵、加铺面层（加铺水泥混凝土面层、加铺沥青混凝土面层）。,39,a,8.6 路面养护管理系统简介

12、 8.6.1 概述 路面管理系统的概念最早起源于20世纪70年代加拿大的路面养护管理工作。自20世纪70年代以来，美国、西欧、日本及一些发展中国家和地区也根据各自的实际情况相继开发和实施了路面管理系统。我国对路面管理系统的研究开始于20世纪80年代中期。“七五”和“八五”期间，许多单位对路面管理系统进行了较广泛的研究和推广应用工作。,40,a,路面管理系统（Pavement Management System） 是维持路网性能和服务水平好坏的有效工具，路面管理系统就是结合路面使用性能预测的结果，满足用户最小的投入和最大的效益比的养护决策工具。 它主要解决在哪些路段需要养护（which）、什么时

13、候养护（when）、采取何种措施养护的问题（what），称为“3w”问题。 路面管理系统可分为： 网级管理：适用于一个地区（省、市）的公路网或一大批工程项目；网级管理包括的内容有：分析路况、规划路网、优化排序、经济分析、计划实施。,41,a,项目级管理：仅针对一个工程项目，项目级管理包括的主要内容有：路面结构分析、寿命周期费用分析、经济评价、优化排序、方案实施。 从以上分析可以发现，路面管理系统无论是网级还是项目级，均包含以下因素： 道路使用性能状况日常检查和数据库管理系统 使用性能评价模型 养护对策模型 设施使用性能预估模型,42,a,8.6.2 路面管理系统的数据库 路面管理系统涉及路面的规划、设计、施工、评价和相关研究工作。 路面养护管理系统的核心数据库,43,a,8.6.3 路面损坏的预测模型 为了预估路网中某些路段的服务年限，有必要预测路面评价指标的变化规律，从而进行维护需求的分析和评价。下表明了损坏预测模型的预测过程以及修复方案的比选。,路面使用性能预测模型及改建对策选择,44,a,路面损坏预测模型基本条件