浅谈利用New Pavement ME程序进行路面设计精确性

1、浅谈利用New Pavement ME程序进行路面设计的精确性汇报人：陈惊宇在力学-经验路面设计指南（MEPDG)的发展以及AASHTOWare路面力学-经验设计软件发布之前，美国大部分的路面设计都是根据AASHTO设计指南而设计的。 不足之处： 交通荷载受限、气候区划单一、使用材料受限 AASHTO在1961年发表了第一版路面设计指南促进了促进了MEPDGMEPDG方法的发展，也加快了方法的发展，也加快了Pavement ME Pavement ME designdesign软件的发展。软件的发展。路用材料性能的改善、路面路用材料性能的改善、路面性能评估和计算技术不断发性能评估和计算技术不断

2、发展展Pavement ME design力学响应力学响应应力应力挠度挠度应变应变沥青材料各种病害预估模型总车辙总车辙各各层车辙（沥青层、基层和底基层）层车辙（沥青层、基层和底基层）自上而下的裂缝自上而下的裂缝自下而上的裂缝（疲劳开裂）自下而上的裂缝（疲劳开裂）温缩裂缝温缩裂缝反射裂缝反射裂缝国际平整度指数（国际平整度指数（IRI)IRI)预测模型主要还是来自于沥青路面长期性能研究项目预测模型主要还是来自于沥青路面长期性能研究项目（LTPP)LTPP)。LTPPLTPP：Long Term Pavement Performance ProgramLong Term Pavement Perfo

3、rmance Program 路面长期使用性能路面长期使用性能(LTPP)(LTPP)研究计划是北美最广泛的公路研究研究计划是北美最广泛的公路研究计划计划, ,它将对世界各国道路事业的发展起到极大的推动作用。它将对世界各国道路事业的发展起到极大的推动作用。 LTPP LTPP的主要工作包括以下几个方面的主要工作包括以下几个方面:1.:1.对美国对美国 和加拿大正在和加拿大正在服务的道路进行长期的观测服务的道路进行长期的观测, ,从而采集和储存其路面性能数据；从而采集和储存其路面性能数据；2.2.分析数据分析数据, ,描述路面使用描述路面使用 性能性能, ,并解释不同路面性能出现的原因；并解释不

4、同路面性能出现的原因；3.3.将研究成果应用于路面的设计、维修、养护和管理。将研究成果应用于路面的设计、维修、养护和管理。对美国和加拿大正在服务的道路对美国和加拿大正在服务的道路进行长期的观测进行长期的观测, ,从而采集从而采集和储存其路面性能数据和储存其路面性能数据分析数据分析数据, ,描述路面使用性能描述路面使用性能, ,并解释不同路面性能出现的原因并解释不同路面性能出现的原因将研究成果应用于路面的将研究成果应用于路面的设计、维修、养护和管理设计、维修、养护和管理LTPPLTPP的工作的工作内容内容全国校准评估全国校准评估是否准确是否准确预测现场预测现场情况情况重新校准标定重新校准标定模型

5、可能模型可能存在存在没有考虑没有考虑实实地材料特性或交通量等因素地材料特性或交通量等因素的情况，因此，研究机构必须先进行全国校准标定评的情况，因此，研究机构必须先进行全国校准标定评估，再确定能否使用。估，再确定能否使用。否则，会导致一些路面设计不足或者过于保守，从否则，会导致一些路面设计不足或者过于保守，从而造成过早破坏或浪费成本。而造成过早破坏或浪费成本。实地校准是一个系统化的过程，这样才能消除潜在的误实地校准是一个系统化的过程，这样才能消除潜在的误差，提高性能预测的精确性差，提高性能预测的精确性。图图1-实地校准中的精度和偏差实地校准中的精度和偏差美国至少10个州完成了沥青混凝土预测模型的

6、实地校准，下面是一些校准工作中发现的问题：美国九个州发起了一项车辙模型的标定研究，发现全球标定系数总是对车辙做出过分预测.车辙模型系数的校准使得这种预测相比之前来说更加精确。1美国八个州展开了一项路面龟裂模型校准项目。有一些考虑了全球校准系数的模型对路面龟裂产生会过分预测的情况，而其他的默认模型对疲劳开裂的预测却不足。2只有俄勒冈州对纵向裂缝做了现场标定。3科罗拉多州和俄勒冈州进行了横向裂缝模型的校准,但不幸的是，与全国标定模型相比，这没有改善预测性能。4只有科罗拉多州做了反射裂缝的实地标定，这种预测跟现场性能有很大的相关性。5沥青面层自上而下的裂缝的力学-经验模型 （正在研究）热拌沥青混凝土

7、罩面的反射裂缝模型预测 （已完成）热拌沥青混合料（HMA)结构的车辙模型和混合设计（已完成）随着这方面的预测模型的研究越来越多，一些新的功能和改进都增加到AASHTOWare Pavement ME 软件中。NCHRP 9-30ANCHRP 01-41NCHRP 01-52印第安纳州、密西苏里州、堪萨斯州已经开始使用ME Design 设计方法。 印第安纳交通部在2009年就已经实施了，并且利用ME程序设计了不少于100个路面结构。 由于实地标定工作并没有达到预期的效果，所以他们又结合了默认标准模型和其他相关因素来共同研究。 与采用1993年AASHTO路面结构设计指南方法相比，MEPDG设计

8、方法使得路面结构越来越薄，厚度通常在1.5-3英寸左右。 总结 AASHTOWare Pavement ME的确能够改善路面设计，但是还不能在短时间内完全实现。在实施之前的实地标定和验证过程是必不可少的，除此之外，即使是全国都认可的性能预测模型也需要不断完善。由于路面设计是根据AASHTOWare软件而来，所以必须与目前现有的方法相对比，作为一种质量控制指标，直到找到新的方法、得到更为精确的性能预测模型为止。Tips: 路面设计指南的演变史NAPA: National Asphalt Pavement AssociationNAPA: National Asphalt Pavement Ass

9、ociationLTPP:LTPP:Long Term Pavement Performance ProgramLong Term Pavement Performance ProgramAASHO: American Association Of State Highway AASHO: American Association Of State Highway OfficialsOfficialsMEPDG: The Mec hanistic-Empirical Pavement MEPDG: The Mec hanistic-Empirical Pavement Design GuideDesign GuideAASHTO:American Association of