高速公路(一期)-年度路面专项养护方案设计

XX高速公路（一期）2012年度路面专项养护方案设计XX交通学院二〇年月目录第一章概述 11.1项目背景 11.2项目实施的目标 11.3遵循的标准、规范 21.4原设计情况 2第二章路面养护状况分析 3第三章交通量状况分析 63.1交通量历史状况统计 63.2交通组成状况分析 93.3累计当量轴载作用次数分析 143.4超载状况分析 163.5小结 17第四章路面使用性能状况分析 194.1分析路段划分 194.2路面平整度 224.2.1历史状况分析 224.2.2现状分析 244.3路面车辙 284.3.1历史状况分析 284.3.2现状分析 304.4路面破损 364.4.1历史状况分析 364.4.2现状分析 384.5路面抗滑性能 424.5.1历史状况分析 424.5.2现状分析 434.6路面弯沉 454.6.1历史状况分析 454.6.2现状分析 474.7小结 48第五章路面养护方案设计 505.1路面养护目标及原则 505.1.1路面养护目标 505.1.2养护处治原则 505.2路面养护方案 535.3标线恢复方案 565.3.1标线布设原则 565.3.2标线的平面布设 56第六章路面养护工程量及费用估算 576.1路面养护工程量 576.2路面养护费用估算 64第一章概述1.1项目背景XX高速公路是G25长深高速公路的江苏段，经连云港、淮安等节点进入安徽省天长，随后再次进入江苏境内经南京四桥、溧水、宜兴等节点，进入浙江省湖州境内。它是我国“五纵七横”国道主干线上海至云南瑞丽段的重要组成部分，也是我省首轮规划建设的“四纵四横四联”高速公路主骨架中“纵四”的重要组成部分。与沪宁、沪杭高速公路共同构筑起长江三角洲地区高速公路骨架网。XX高速公路分一期和二期工程。一期工程由两段组成，起于溧水县宁高高速公路骆家边互通，通过5公里连接线在桂庄枢纽与主线相接（即S38常合高速公路的桂庄枢纽至骆家边枢纽段），主线经过南京的溧水县、常州的溧阳市、无锡的宜兴市，与宁常高速公路、镇溧高速公路、锡宜高速公路相交，止于苏浙交界的宜兴父子岭（即G25长深高速的溧水至宜兴段）。G25溧水至宜兴段（K2081+687～K2190+500），全长108.813km，其中，溧水至溧阳段，于2003年9月建成通车；溧阳至宜兴段，2001年6月开工建设，2004年9月建成通车。全线采用高速公路标准建设，全封闭、全立交，双向四、六车道，其中新昌枢纽至宜兴父子岭段66.7km为六车道，路基宽35m，其余路段为四车道，路基宽28m；全线计算行车速度为120km/h。现由江苏XX高速公路有限公司管养，该段原为XX高速公路一期，对应原桩号为：K39～K147段。S38桂庄枢纽至骆家边枢纽段（K191+000～K195+000），该段落全长5km，于2003年9月建成通车，双向四车道，路基宽度28m。现由江苏XX高速公路有限公司管养，该段原为XX高速公路一期，对应原桩号为：L1～L5段。1.2项目实施的目标自2003年通车以来，在车辆荷载及环境因素的综合作用下，XX高速公路一期工程部分路段路面出现了车辙、横向裂缝、网裂、纵向裂缝、坑槽等病害。通车至今，一期路面车辙病害较为严重，近几年维修养护措施主要以铣刨重铺为主。然而随着交通量的不断增长，在车辆荷载的长期作用下，路面仍出现了不同程度的车辙、龟裂、纵向裂缝等病害，路面使用性能已不能满足交通需求。为了改善XX高速公路（一期）路面使用性能，提升道路服务能力，延长路面使用寿命，受江苏XX高速公路有限公司委托，XX交通学院承担了XX高速公路一期工程的路面状况评价与2012年度养护方案设计工作，项目组在对路面状况评估的基础上，制定路面养护方案，从而保证全面提高路面的使用性能。1.3遵循的标准、规范本方案遵循的主要规范、标准如下：（1）部颁《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）（2）部颁《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）（3）部颁《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）（4）部颁《公路工程名词术语》（JTJ002-87）（5）部颁《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ073.2-2001）（6）部颁《公路技术状况评定标准》（JTGH20-2007）（7）部颁《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）（8）部颁《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）（9）部颁《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）（10）部颁《收费公路车辆通行费车型分类》（JT/T489-2003）1.4原设计情况双向四车道沥青混凝土路面，设计年限15年。路面结构类型：面层：18cm沥青混凝土(4cm改性沥青AK-13/SMA-13+6cm改性沥青AC-20+8cmAC-25，4cm改性沥青AK-13+6cmAC-20+8cmAC-25)；沥青下封层：不计入结构厚度；基层：36cm厚水泥稳定碎石；底基层：20cm厚二灰土。第二章路面养护状况分析XX高速公路一期从建成以来，随着交通量的持续增长，路面使用性能逐渐下降，路面出现了不同程度的病害，如：车辙、纵、横向裂缝、龟裂、坑槽、修补等，尤其以车辙、横向裂缝、坑塘较为常见。通过对XX高速公路养护历史资料的调查可知，2004至2011年期间，为了改善路面的使用性能，对部分状况较差的路段，进行了路面专项养护维修。路面专项维修方案主要以铣刨重铺和车辙填补为主的养护处治。基于XX高速公路2006-2011年的路面养护维修资料，分别对日常养护和专项养护状况进行分析，以全面掌握XX高速路面状况。表2-1统计了XX高速公路沥青路面历年养护工程量。表2-1XX高速公路沥青路面历年养护工程量统计项目统计2006年累计完成2007年累计完成2008年累计完成2009年累计完成2010年累计完成2011年累计完成日常养护灌缝(m)0001914.1257.21495.3表面修补(m2)7.2051.96420.21395.483191.023196.91专项工程(m2)易密实沥青混合料填补车辙000061264.400铣刨加铺20401.5004500.8943537.991205.0465580.59铣刨沥青面层20401.5004500.8938196.2129425.5665580.59铣刨基层000000合计40802.9909001.7881734.1281895131161.18图2-1XX高速公路沥青路面历年灌缝工程量比较图图2-2XX高速公路沥青路面历年表面修补工程量比较图图2-3XX高速公路沥青路面历年专项养护工程量比较图分析上述图表中的统计数据可知，随时间发展，XX高速路面专项养护工程量和日常养护工程量整体上均呈现增加的规律，但2011年专项养护量和灌缝量有所减少，这主要是由于2010年进行了较大规模的专项养护整治，专项养护的实施，一定程度上解决了路面存在的问题，缓解了表面破损的出现，表面破损得到了较好的处治。由图2-3可知，XX高速公路专项养护主要以铣刨加铺为主，仅在2010年进行了易密实沥青混合料填补车辙的方案。养护方案较为单一，根据现场调查情况可知，2010年易密实沥青混合料填补车辙路段至目前为止路面各项性能均较好，效果显著。至2011年底，XX高速公路一期基层从未进行过专项处治，表明XX高速大部分路段基层状况较好，未发生严重的结构损坏。查阅XX高速历年日常维修数据可知：XX高速路面破损的修补方法多以处治上面层为主，处治至中下面层的比例较少，处治基层的几乎没有。表明XX高速公路路面破损大部分发生在面层范围内，基层破损主要是横向裂缝为主。其中上中面层是破损的多发层位，目前XX高速公路基层质量状况整体较好，没有发生严重的结构性损坏。第三章交通量状况分析XX高速公路一期工程最早于2003年10月建成通车，至今已有8年的运营历史，通车以来，交通量逐年增加，货车比例不断升高。轴载具有重载多，超载、超限运输现象严重等特点。根据XX高速公路（一期）2004年-2011年交通量轴载数据，对XX高速公路的交通量、交通组成状况及轴载分布特征进行分析，从而为合理分析路面病害成因和制定养护方案奠定基础。3.1交通量历史状况统计本节将利用采集到的资料以及计算结果分析在2004-2009年时间段内XX高速公路一期的交通量随时间的变化规律。双向历年的交通量状况统计于表3-1和表3-2，并将双向该路段年平均日交通量随时间的变化绘制曲线，见图3-1。表3-1XX方向年平均日交通量AADT历年统计断面名称起点桩号终点桩号AADT(辆/日)20042005200620072008200920102011骆家边主线-桂庄枢纽K188+566K191+85617333678427251995278388749403403桂庄枢纽-溧水东K2083+274K2086+72617303675431050995338695297367654溧水东-白马K2086+726K2099+81217143885459653885522692696877959白马-溧阳上兴K2099+812K2109+62216643922471555195594695597007960溧阳上兴-新昌枢纽K2109+622K2125+83226114567540460435778692196397860新昌枢纽-溧阳西K2125+832K2130+4902611456754046493794491691258810662溧阳西-溧阳南K2130+490K2135+6212538442052876348767388251210010188溧阳南-鲸塘K2135+621K2152+1322695476857456858812293401276410872鲸塘-西坞枢纽K2152+132K2163+8352694482358216918816393181270810888西坞枢纽-宜兴K2163+835K2169+86945017800844295109677103181335011391宜兴-丁山K2169+869K2180+66048248030833893749434101141311511318丁山-苏浙省界K2180+660K2190+33652638313831092939479104651398612256汇总AADT平均值(辆/日)288252045887683773348266111939368增长率(%)\80.6013.1216.137.2612.7135.41-16.31表3-2杭宁方向年平均日交通量AADT历年统计断面名称起点桩号终点桩号AADT(辆/日)20042005200620072008200920102011骆家边主线-桂庄枢纽K188+566K191+85619293874426250524965344645923537桂庄枢纽-溧水东K2083+274K2086+72619263869428749135261683496347778溧水东-白马K2086+726K2099+81219294133460752355441679595747673白马-溧阳上兴K2099+812K2109+62218964185473853865532685396127704溧阳上兴-新昌枢纽K2109+622K2125+83228204785541659415737680195257627新昌枢纽-溧阳西K2125+832K2130+4902820478554166400788391171260010531溧阳西-溧阳南K2130+490K2135+6212750460452896255762188101214910130溧阳南-鲸塘K2135+621K2152+1322985504358166865812793711297910656鲸塘-西坞枢纽K2152+132K2163+8353020512659096951822094261303310788西坞枢纽-宜兴K2163+835K2169+86943207553849994549842104701377911415宜兴-丁山K2169+869K2180+66048727943864095369717104131370111487丁山-苏浙省界K2180+660K2190+33654578368886395769937109691479312778汇总AADT平均值(辆/日)306053565979679773578275113319342增长率(%)\75.0011.6313.698.2412.4836.92-17.55图3-1XX高速公路一期双向年平均日交通量AADT历年变化曲线由上述图表可知：自通车以来，XX高速公路一期双向年平均日交通量AADT呈现增长趋势，但2011年双向年平均日交通量有所降低，双向交通量差异较小，变化趋势一致，通车至2010年，杭宁方向的年平均日交通量AADT要略大于XX方向，而到2011年底杭宁方向AADT要略小于XX方向。由增长率的计算结果发现，双向AADT均呈现出不规律的变化趋势（先增后减），表明XX一期工程交通量随着时间发展有所缓解；2011年双向AADT均呈负增长，交通量状况得到一定程度的缓解。根据表3-1和表3-2中的统计数据发现，该路段一直承受着繁重的交通量作用；历年AADT变化较大，随时间呈现快速增长趋势。至2011年底，XX方向年平均日交通量达9368辆/日，而杭宁方向年平均日交通量达9342辆/日，可见现阶段XX高速公路一期交通量状况很严重。双向各交通断面的AADT随时间变化表现出类似的分布特征，根据AADT的大小，可将全线划分为四个路段：LD1：K188+566-K191+856（骆家边主线-桂庄枢纽）、LD2：K2083+274-K2125+832（桂庄枢纽-新昌枢纽）、LD3：K2125+832-K2163+835（新昌枢纽-西坞枢纽）和LD4：K2163+835-K2190+336（西坞枢纽-苏浙省界）。四个路段内不同交通断面历年的AADT均属于同一范围内，差异不大。图3-2XX方向各路段AADT随时间变化曲线图3-3杭宁方向各路段AADT随时间变化曲线图3-2和图3-3表明：双向各子路段交通量差异较大，双向各路段交通量随时间的发展特征相似，而各路段随时间的变化有较大不同，其中路段2、路段3和路段4的发展规律类似，均呈现出增长的趋势，但2011年AADT均有明显的减少，三个路段均于2010年AADT达到最大；路段1随时间的发展呈现出先增后减的趋势，2008年-2011年波动较大，于2008年AADT达到最大。自通车以来，LD4路段（K2163+835-K2190+336）交通量最大；LD3路段（K2125+832-K2163+835）次之，但该路段增长速率最快；其余依次为LD2路段（K2083+274-K2125+832）和LD1，LD1路段（K188+566-K191+856）的交通量相对较小，其增长速度也相对较慢。3.2交通组成状况分析基于2004年-2011年的交通量数据分析XX高速一期的交通组成状况及各种车型所占比例随时间的变化状况。XX高速公路收费车型分类标准见表3-3。表3-4-表3-7为各路段交通组成状况统计结果汇总表，同时将车型比例绘制成图，见图3-4-图3-7。表3-3XX高速公路收费车型分类标准车型描述车辆特征描述客1小型客车：≤7座客2中型客车：8座-19座客3大型客车：20座-39座客4重型客车：≥40座货1微型货车：≤2吨货2小型货车：2吨-5吨（含5吨）货3中型货车：5吨-10吨（含10吨）货4大型货车：10吨-15吨（含15吨）20英尺集装箱车货5特大型货车：≥15吨40英尺集装箱车表3-4LD1路段双向车道交通组成状况方向年份各型车辆所占比例(%)货车所占比例(%)客1客2客3客4货1货2货3货4货5XX200447.8710.2915.970.000.006.3511.007.520.9825.86200549.573.8014.691.379.089.695.164.382.2730.57200649.143.0216.581.467.207.154.244.776.4529.80200750.542.4516.180.845.565.694.253.7010.7929.99200860.462.3212.511.684.445.343.292.967.0123.03200976.482.406.652.573.093.881.711.761.4611.91201079.152.054.581.943.043.691.552.251.7812.30201181.821.813.140.923.633.901.312.031.4512.31杭宁200448.6610.4314.450.000.006.5810.788.081.0126.45200550.613.8913.901.839.119.276.663.021.7329.78200651.743.1415.292.677.436.645.983.213.8927.16200753.972.8414.223.005.465.274.462.797.9825.96200861.792.469.255.324.804.893.331.966.2121.19200975.372.343.396.033.774.001.930.872.3012.87201077.682.033.053.864.053.311.981.082.9513.37201180.501.722.831.084.733.681.710.892.8513.86表3-5LD2路段双向车道交通组成状况方向年份各型车辆所占比例(%)货车所占比例(%)客1客2客3客4货1货2货3货4货5XX200446.7410.0216.250.000.007.5110.527.721.2526.98200547.563.6314.411.389.9410.315.414.842.5233.02200646.762.8815.641.417.788.054.715.517.2633.30200747.962.3515.730.846.136.474.674.1811.6733.12200850.941.9614.281.825.676.404.623.6610.6531.00200952.481.6411.512.975.375.744.633.2212.4431.40201054.391.349.832.545.075.234.222.5514.8431.91201155.381.148.000.725.195.113.852.4218.2034.76杭宁200447.1010.1014.540.000.007.3511.088.441.3928.26200548.553.7113.751.829.909.916.793.392.1832.17200649.002.9914.622.548.057.466.234.035.0730.85200750.722.7014.002.936.116.034.883.658.9829.65200853.002.0810.056.185.335.934.652.909.8628.68200954.061.617.417.735.065.494.172.3312.1329.19201055.581.348.355.155.144.844.292.3113.0029.58201158.221.138.351.025.325.054.152.0614.7031.28 表3-6LD3路段双向车道交通组成状况方向年份各型车辆所占比例(%)货车所占比例(%)客1客2客3客4货1货2货3货4货5XX200442.279.2114.380.000.0010.9811.789.411.9734.14200543.423.5512.971.3811.6711.676.096.093.1438.67200643.052.8913.831.498.589.305.466.958.4538.73200743.932.3013.410.976.747.395.375.5814.3039.39200842.631.7110.691.446.036.835.545.9119.2343.53200946.411.529.362.275.775.804.654.1020.1040.43201049.321.298.211.995.425.204.112.4821.9839.19201151.031.106.880.595.455.103.602.2224.0440.41杭宁200442.059.0712.850.000.009.7613.6510.272.3536.03200544.293.5612.261.7211.6311.467.474.473.1438.17200644.452.9312.942.309.048.806.575.347.6337.37200745.222.4911.802.616.716.965.528.1410.5337.87200843.291.737.744.405.176.446.0016.478.7642.84200946.651.436.145.734.815.634.4513.2311.9340.05201049.081.236.923.934.855.054.169.9914.7938.84201151.181.036.980.864.995.053.849.0217.0539.95表3-7LD4路段双向车道交通组成状况方向年份各型车辆所占比例(%)货车所占比例(%)客1客2客3客4货1货2货3货4货5XX200429.077.109.840.000.0017.3921.6512.732.2153.98200532.462.929.250.6517.6919.096.957.743.2554.72200636.072.4710.630.7113.4913.285.368.339.6550.12200737.891.9610.660.4410.849.825.706.0116.6649.04200838.961.5310.030.749.558.645.885.4919.1748.74200941.571.349.381.388.767.215.493.8121.0646.33201043.441.098.611.278.016.505.102.0823.9145.60201145.350.947.780.297.796.064.321.8225.6645.65杭宁200429.227.199.810.000.0015.5823.5611.692.9553.77200533.053.139.111.5416.4819.1210.024.662.9053.17200634.772.479.841.6811.6514.6310.128.516.3251.24200737.011.999.162.108.2011.798.8411.159.7649.74200837.851.527.073.677.0110.078.2115.499.1149.88200940.361.366.314.316.608.576.6313.2812.5747.66201041.991.136.912.796.347.686.2910.7616.1047.17201143.720.977.180.786.287.386.189.3418.1747.34图3-42011年XX方向各种车型所占比例统计图图3-52011年杭宁方向各种车型所占比例统计图图3-6XX方向货车所占比例历年变化曲线图图3-7杭宁方向货车所占比例历年变化曲线图分析上述图表可知：（1）从交通组成状况看，现阶段客1、货5是全线的主要车型，两者之和占总车辆的70%左右，尤其以客1为主体；客4所占的比例很小，不到1%；（2）各路段交通组成状况存在较大差异，LD3和LD4相似，均以客1、货5和货4为主，货车占有较重比例；LD2车型以客1、货5和客3为主，货车占有一定比重，历年来双向货车比例均在25%-35%范围波动；LD1以客1为主要车型，随时间发展，客车比例逐年增大，货车比例逐年减少；（3）从各种车型所占比例统计分析来看，XX高速公路双向车道小型客车所占比例最高，不同路段所占比例差异较大，约在40%-80%范围变化；（4）随着时间发展，各路段货车比例发展呈现较大差异：LD1和LD4货车比例随时间呈减少趋势（LD4货车比例呈小幅减少趋势），重载现象有所缓解，尤其是LD1货车比例下降较快；而LD2和LD3货车比例随时间呈小幅增长趋势；双向货车比例相差不大，历年来货车比例在10%-60%范围内变化；（5）XX高速公路（一期）沿南京至杭州方向，货车比例逐渐增大，客车比例逐渐减少。其中LD4路段西坞枢纽-苏浙省界段历年来货车比例均要高于其余路段，历年来货车比例均超过45%，是全线重载最为严重的路段；其次为LD2和LD3，LD1货车比例最小，重载现象不严重；（6）由交通量历史状况分析可知，双向交通量差异不大，LD1-LD3路段XX方向的货车所占比例要略高于杭宁方向，而对于LD4路段，杭宁方向货车比例略告诉于XX方向。XX方向货5所占的比例要明显高于杭宁方向。因此在制定养护方案时应考虑重载作用对路面状况的影响。3.3累计当量轴载作用次数分析根据前述研究可知，XX高速公路承担着很大的交通量，且重载比例较大。而目前我国在路面设计过程中均采用换算累计当量轴载作用次数来确定路面的结构形式及材料组成，为此本文按照换算公式计算得到XX高速公路一期的截止2011年12月的累计当量轴载作用次数（ESAL），如图3-8所示。图3-9描述了不同路段累计当量轴载作用次数的分布图。图中横坐标的断面1-12依次是指由南京至杭州方向的断面编号。a)XX方向b）杭宁方向图3-8通车以来按弯沉验算的累计当量轴载作用次数随时间的变化图图3-9通车以来累计当量轴载作用次数随路段的分布规律从图3-8可以看出：XX高速公路一期各路段不同交通断面的通车以来按弯沉验算的累计当量轴次水平差异较大。双向累计当量轴载作用次数差异较大，XX方向ESAL大于杭宁方向。目前XX高速公路通车以来按弯沉验算的累计当量轴载作用次数较大，至2011年底XX方向ESAL达到1569.22万次，杭宁方向ESAL为1078.44万次，部分断面累计当量轴载作用次数已超过或接近设计车道上的累计当量轴载作用次数。图3-9描述了不同路段累计当量轴载作用次数的分布图。由图中数据可以看出，双向ESAL具有相似的分布规律，各路段ESAL差异明显。XX方向各路段ESAL要大于杭宁方向。除路段5外，双向各路段沿南京至杭州方向，各路段ESAL逐渐增大，双向路段5的ESAL要远小于其他路段，而路段12的ESAL最大，且已超过设计轴次。3.4超载状况分析为了治理超载现象我国对货车的轴载重量制定了相应的限制，单轴（每侧单轮胎）轴载限制为6吨；单轴（每侧双轮胎）轴载限制为10吨；双联轴（每侧单轮胎）轴载限制为10吨；双联轴（每侧双轮胎）轴载限制为18吨；三联轴（每侧单轮胎）轴载限制为12吨；三联轴（每侧双轮胎）轴载限制为22吨，故本节将基于我国目前轴载限制的规定研究单轴双轮、双轴双轮、三轴双轮的超载现象。表3-8XX高速公路一期各路段各种轴型超载率历年统计方向轴型年份超载率(%)方向轴型年份超载率(%)XX单轴双轮200443.45杭宁单轴双轮200430.44200545.45200532.35200650.93200636.53200763.29200746.94200859.64200847.06200957.16200948.63201048.80201046.37201159.79201145.97双轴双轮200474.35双轴双轮200445.32200576.78200551.24200675.55200653.75200769.25200746.69200862.32200842.05200954.34200938.02201050.15201033.52201148.46201132.79三轴双轮200486.06三轴双轮200441.02200589.12200554.02200691.40200659.73200791.38200759.05200887.97200858.44200985.81200958.86201084.45201058.54201182.50201155.82表3-8计算得到了2004年至2011年三种轴型的超载率，由表中数据可知XX高速公路一期工程双向超载现象均很严重；双向超载率差异较大，XX方向超载率大于杭宁方向，超载现象明显。单轴双轮组超载率随时间呈增大趋势，而双轴双轮组和三轴三轮组超载率随时间呈现先增加后减少的趋势，表明现阶段这两种轴型的超载状况得到了一定的缓解。a)XX方向b)杭宁方向图3-10XX高速公路一期各种轴型历年超载率变化曲线由上图可见，XX高速一期双向超载率变化趋势差异较大，双向各种轴型的超载率曲线随时间变化规律也呈现出较大差异。随着时间的推移，XX方向双轴双轮组和三轴三轮组型超载率曲线均表现出逐年下降趋势，但双轴双轮组轴型超载率下降速率最快。XX方向单轴双轮组超载率随时间呈现先增后降趋势，历年变化幅度较大。杭宁方向双轴双轮组和三轴三轮组轴型超载率曲线呈现先增后降趋势，但双轮双轮组超载率后期下降幅度更大，三轴三轮组超载率后期基本维持在同一水平；表明超载车辆的超载吨位成逐渐减小的趋势，大型特大型超载现象得到缓解，并且分布稳定。杭宁方向单轴双轮组逐年增长，后期基本维持不动。目前虽然双向超载现象得到了缓解，但仍较为严重，不容忽视超载作用对路面造成的影响。3.5小结根据对XX高速公路一期工程各路段2004年-2011年交通量数据、交通组成状况分析和轴载分析，得到以下结论：（1）XX高速公路一期一直承受着繁重的交通量作用，双向交通量差异不大，历年AADT变化较大，随时间呈现快速增长趋势，2011年交通量呈负增长，交通量状况得到一定程度的缓解；（2）该路段以客1、货5为主要车型。双向车道货车占有较大比例，但全线沿南京至杭州方向，货车所占的比例逐渐增加，客车比例逐渐减少。随着时间发展，各路段双向货车比例均呈现逐年下降趋势，速度较慢，而各路段双向客车所占比例均呈现逐年增长的变化规律；（3）通车以来按弯沉验算的累计当量轴载作用次数随时间呈增长趋势，各路段累计当量轴载作用次数差异较大，目前XX方向累计当量轴载作用次数要大于杭宁方向；（4）XX高速公路一期工程超载现象严重；目前该路段超载现象有所缓解，但双向单轴双轮超载率呈增长趋势，仍处于较为严重的程度；（5）XX高速公路交通量大、货车比例高、重载多，超载现象严重，表明XX高速公路一期自通车来，一直承受着重载交通的重复作用下，双向路面已出现不同程度的破损，部分路段路面破损状况严重，破损重复产生，因此为了满足不断增长的交通量需求，保证道路的正常运营，有必要依据不同轴载等级采用合理科学的养护措施进行针对性路面专项整治，以延长道路使用寿命。第四章路面使用性能状况分析自建成通车起，XX高速公路有限公司委托检测单位对路面使用性能进行自动化检测，包括路面弯沉、车辙、平整度、横向力系数。各性能指标的检测频率、方法汇总于表4-1。表4-1XX高速公路路面性能检测方法汇总检测指标检测设备检测方法检测路段弯沉丹麦Dynatest公司生产的Dynatest8000拖车式落锤弯沉仪间隔检测双向行车道平整度车载式激光断面仪连续检测双向行车道车辙车载式激光断面仪连续检测双向行车道抗滑系数英国FindlayIrvineLtd.公司的Griptester自动摩擦系数仪检测连续检测双向行车道路面破损人工调查连续检测双向全幅路面本章基于2003年11月至2012年5月历次性能检测数据对XX高速公路一期路面各性能的发展状况进行初步研究；同时结合最新一次路面使用性能检测数据对路面性能现状进行分析。4.1分析路段划分为了分析XX高速公路一期路面使用性能的分布状况，本研究根据XX高速公路特点将全线进行分段，分析各路段的使用性能状况。依据原始路面结构型式、道路施工质量、通车时间及交通轴载参数四个参数对XX高速进行路段划分。详细的划分方法如下：1、原始路面结构型式根据面层类型、基层类型及底基层类型的不同，可将XX高速分为5个路段，见表4-2。表4-2XX高速公路路面结构形式起点桩号终点桩号上面层中面层下面层基层底基层厚度(cm)材料类型厚度(cm)材料类型厚度(cm)材料类型厚度(cm)材料类型厚度(cm)材料类型LK0+000LK5+0004*SMA-136*AC-208AC-2536水稳碎石20二灰土K38+370K80+8304*SMA-136*AC-208AC-2536水稳碎石20二灰土K80+830K85+0004*SMA-136*AC-208AC-2536水稳碎石20二灰土K85+000K100+1304*AK-136AC-208AC-2536水稳碎石20二灰土K100+130K147+3264*AK-136*AC-208AC-2538水稳碎石20二灰土注：级配前带有*号的沥青混合料表示改性沥青混合料，其余则为普通沥青混合料。表中桩号为老桩号。2、道路施工质量考虑到建设期数据量很多及施工过程中的不确定性，难以将道路施工质量进行全面的分析，因此简单起见，本研究根据建设期的施工标段将XX高速公路一期划分为8个路段。施工标段同时反映了道路施工的时间和施工单位的水平，一定程度上反映道路的施工质量，以施工标段为依据来划分路段，具有较高的可靠性。表4-3XX高速公路建设期施工标段序号施工标段起点桩号终点桩号1NH-LS21LK0+000LK4+8502NH-LS21K38+370K47+5003NH-LS22K47+500K67+5004NH-LY21K67+500K85+0005NH-LY22K85+000K100+1306NH-YX21K100+130K117+6007NH-YX22K117+600K133+1008NH-YX23K133+100K147+326注：上表中桩号为老桩号。3、通车时间表4-4XX高速公路按通车时间划分序号通车时间起点桩号终点桩号12003年9月LK0+000LK4+85022003年9月K38+370K67+00032004年9月K67+000K147+326注：上表中桩号为老桩号。4、交通轴载参数根据从收费站收集的交通量资料可知，XX高速公路一期共有13个交通断面。因此根据交通断面，将XX高速公路全线划分为12个路段。表4-5XX高速公路交通断面交通断面名称起点桩号终点桩号骆家边主线-桂庄枢纽K3+850K7+140桂庄枢纽-溧水东K40+140K43+430溧水东-白马K43+430K56+572白马-溧阳上兴K56+572K66+364溧阳上兴-新昌枢纽K66+364K82+600新昌枢纽-溧阳西K82+600K87+242溧阳西-溧阳南K87+242K92+232溧阳南-鲸塘K92+232K108+500鲸塘-西坞枢纽K108+500K120+540西坞枢纽-宜兴K120+540K126+500宜兴-丁山K126+500K137+280丁山-苏浙省界K137+280K147+120注：上表中桩号为老桩号。按照上述划分原则，将XX高速公路一期全线划分为18个路段。同时考虑不同方向和不同车道，分方向分车道进行各项性能的研究。XX高速公路路段划分结果见表4-6。表4-6XX高速公路分段结果路段编号路段桩号范围起点桩号终点桩号路段长度(km)1K191+000-K195+706K191+000K195+7064.7062K2081+969-K2086+726K2081+969K2086+7264.7573K2086+726-K2090+776K2086+726K2090+7764.054K2090+776-K2099+812K2090+776K2099+8129.0365K2099+812-K2110+790K2099+812K2110+79010.9786K2110+790-K2123+800K2110+790K2123+80013.017K2123+800-K2125+832K2123+800K2125+8322.0328K2125+832-K2128+293K2125+832K2128+2932.4619K2128+293-K2130+490K2128+293K2130+4902.19710K2130+490-K2135+621K2130+490K2135+6215.13111K2135+621-K2143+359K2135+621K2143+3597.73812K2143+359-K2152+132K2143+359K2152+1328.77313K2152+132-K2161+004K2152+132K2161+0048.87214K2161+004-K2163+835K2161+004K2163+8352.83115K2163+835-K2169+869K2163+835K2169+8696.03416K2169+869-K2177+022K2169+869K2177+0227.15317K2177+022-K2180+660K2177+022K2180+6603.63818K2180+660-K2190+524K2180+660K2190+5249.864注：上表中桩号为新桩号体系。4.2路面平整度自通车后，XX高速公路每年都会对双向行车道进行1次或多次路面平整度的自动化检测。根据路面平整度历次检测数据，对双向行车道（行车道或第二车道、第三车道）路面平整度状况进行评价。4.2.1历史状况分析表4-7XX高速公路一期双向行车道路面平整度状况历年统计方向检测时间均值(m/km)最大值(m/km)最小值(m/km)标准差(m/km)变异系数(%)IRI≥2.3m/km路段比例(%)XX方向2003.110.772.550.440.2330.230.312004.30.792.610.490.2632.780.652004.70.801.800.510.2126.660.002004.110.811.800.370.2126.070.002005.30.811.810.150.2126.160.002005.90.841.830.530.2226.210.002006.30.822.010.500.2328.190.002006.90.902.290.580.2325.890.002007.30.892.420.540.2527.940.272007.80.912.580.510.2426.770.172008.41.095.190.390.3936.291.362008.91.055.190.390.3936.861.262009.71.035.940.320.4240.911.552010.61.221.920.830.2217.920.002011.91.098.840.000.4844.412.582012.51.076.470.000.4339.912.14杭宁方向2003.110.762.320.480.2431.220.302004.30.807.770.470.4455.290.302004.70.822.220.440.2631.830.002004.110.801.920.470.2227.710.002005.30.801.910.510.2227.010.002005.90.811.830.460.2125.600.002006.30.792.290.450.2025.980.002006.90.861.840.560.1821.200.002007.30.851.590.500.1821.100.002007.80.902.370.000.2527.340.512008.41.034.370.430.3533.971.142008.91.014.630.350.3635.481.072009.70.995.580.300.3838.701.152010.61.141.680.780.1815.520.002011.91.044.000.400.3837.051.582012.51.034.210.000.3937.441.61图4-1XX高速一期路面平整度均值随时间发展状况图4-2XX高速一期路面IRI≥2.3m/km路段所占比例历年变化由上述图表可知，XX高速公路一期工程路面平整度整体上均呈增长趋势，但速率较为缓慢。双向路面平整度状况差异不大，XX方向路面平整度状况要略差于杭宁方向。双向行车道路面IRI均值在0.7m/km-1.4m/km范围内变化，但从IRI≥2.3m/km路段所占比例的发展趋势可知，双向路面平整度均呈现衰退的趋势，2008年后衰退速率明显加大，且XX方向的衰退速率相对较快，衰退现象更为显著。总体而言，XX高速一期路面平整度状况较好，历年来IRI值超过2.3m/km的路段比例均不超过5%。但行驶质量随时间呈衰退趋势，由于每年XX高速公路公司均会针对路况相对较差路段进行专项整治，故路面平整度状况变化不明显，衰退速率较缓，局部路段平整度状况较差，对这些路段需要及时进行处治，以恢复路面的行驶质量。4.2.2现状分析由于XX高速公路每次平整度检测都只是进行双向行车道的检测，故本研究在分析各路段路面平整度状况时，选择最近一次双向行车道的检测数据进行分析，对于G25段选择2012年5月的检测数据，对于S38段选择2011年9月的检测数据，分析结果如下。表4-8XX高速一期G25段2012年5月双向第二车道路面平整度统计结果统计项目IRI分类（m/km）总长（km）≥4[3,4)[2,3)[1.5,2)[1,1.5)[0.8,1)[0.5,0.8)＜0.5XX方向路段长度(km)0.080.463.708.7236.7830.3025.000.70105.74所占比例(%)0.080.443.508.2534.7828.6623.640.66-杭宁方向路段长度(km)0.020.382.587.0636.1230.4828.400.76105.80所占比例(%)0.020.362.446.6734.1428.8126.840.72-合计（km）0.100.846.2815.7872.9060.7853.401.46211.54比例（%）0.050.402.977.4634.4628.7325.240.69—表4-9XX高速一期S38段2011年9月双向行车道路面平整度统计结果统计项目IRI分类（m/km）总长（km）≥4[3,4)[2,3)[1.5,2)[1,1.5)[0.8,1)[0.5,0.8)＜0.5XX方向路段长度(km)0.080.040.480.501.981.220.500.044.84所占比例(%)1.650.839.9210.3340.9125.2110.330.83-杭宁方向路段长度(km)00.040.240.702.021.100.820.044.96所占比例(%)0.000.814.8414.1140.7322.1816.530.81-合计（km）0.080.080.721.204.002.321.320.089.80比例（%）0.820.827.3512.2440.8223.6713.470.82—图4-32012年5月XX高速一期G25段双向第二车道路面平整度状况统计图4-42011年9月XX高速一期S38段双向行车道路面平整度状况统计由上述图表可以看出：(1)现阶段XX高速公路一期G25段第二车道路面平整度状况良好，双向IRI值均集中分布在[0.5,2]m/km范围内，约占总测试路段96%；约有3%比例的路段IRI值超过2m/km，对于这些路段应针对路面破损状况，及时维修，恢复路面的行驶质量；(2)现阶段XX高速公路一期S38段行车道路面平整度状况尚好，双向IRI值均集中分布在[0.5,2]m/km范围内，约占总测试路段90%；约有9%比例的路段IRI值超过2m/km，对于这些路段应针对路面破损状况，及时维修，恢复路面的行驶质量；(3)XX高速一期G25段和S38段路面平整度状况均为XX方向差于杭宁方向，IRI值大于等于3m/km的路段主要集中在XX方向；(4)由路面平整度发展规律分析可知，2008年起路面平整度衰退速率加快；根据最近一次检测数据发现，双向路面IRI值处于[1.5,2)m/km的路段比例约为8%，对于这些路段需要重点观测，路面出现破损应及时维修，恢复路面的行驶质量，必要时可进行专项整治，延缓平整度的衰退速率。基于XX高速一期路段划分结果，对各路段路面平整度状况进行分析，分析结果见表4-10和图4-5、图4-6。表4-10XX高速一期双向行车道路面平整度分段评价结果路段编号路段桩号范围XX方向杭宁方向IRI均值(m/km)IRI≥2.3m/km路段比例(%)IRI均值(m/km)IRI≥2.3m/km路段比例(%)1K191+000-K195+7061.306.371.252.972K2081+969-K2086+7261.153.781.141.683K2086+726-K2090+7761.041.480.960.004K2090+776-K2099+8121.091.771.152.885K2099+812-K2110+7901.060.731.040.916K2110+790-K2123+8001.213.231.152.617K2123+800-K2125+8321.280.981.211.978K2125+832-K2128+2931.020.811.161.639K2128+293-K2130+4901.052.731.000.9110K2130+490-K2135+6210.960.000.890.0011K2135+621-K2143+3591.052.840.931.5512K2143+359-K2152+1320.960.680.890.6813K2152+132-K2161+0041.263.381.121.3514K2161+004-K2163+8351.242.121.070.0015K2163+835-K2169+8691.082.651.070.9916K2169+869-K2177+0221.002.241.052.8017K2177+022-K2180+6600.842.200.851.1018K2180+660-K2190+5240.972.030.881.82图4-5XX高速一期各路段路面平整度状况统计图4-6XX高速一期各路段路面平整度超过2.3m/km路段比例统计图分析上述图表可知：（1）现阶段，XX高速一期路面平整度状况较好，各路段IRI均值均小于2m/km，各路段IRI均值在[0.8,1.4]m/km范围内变化，行驶质量较好；（2）杭宁方向路面平整度状况要略优于XX方向，各路段平整度状况相差不大，S38段双向路面平整度状况均相对较差，G25段平整度较差路段主要集中分布在双向路段2和路段6，这些路段IRI≥2.3m/km的路段比例均相对较高，路面平整度状况相对较差；（4）对于路面平整度状况相对较差路段，应及时采取有效的养护措施，以延缓路面平整度衰退速度，改善路面行驶质量。4.3路面车辙自通车后，XX高速公路每年都会对双向最外侧行车道进行1次或多次路面车辙的自动化检测。根据路面车辙历次检测数据，对双向行车道（行车道或第二车道、第三车道）路面车辙状况进行评价。4.3.1历史状况分析表4-11XX高速公路一期双向路面车辙状况历年统计方向检测时间均值(mm)最大值(mm)最小值(mm)标准差(mm)变异系数(%)RD≥10mm路段比例(%)RD≥15mm路段比例(%)XX方向2004.32.015.460.000.9446.560.000.002004.71.915.460.001.1761.200.000.002004.112.848.060.001.8063.370.000.002005.33.619.100.001.9654.200.000.002005.94.3512.480.002.3153.231.060.002006.94.3210.730.002.1850.440.550.002007.34.9516.380.003.1964.535.950.242007.85.1814.300.002.7352.704.210.002008.36.2777.870.003.9462.8813.991.332008.93.0520.670.003.85126.378.301.262009.77.4829.300.004.0454.0923.174.442010.65.9810.302.701.8030.011.790.002011.96.6326.311.003.0545.9215.261.182012.57.3331.921.163.0441.4618.891.91杭宁方向2004.31.935.620.001.0353.410.000.002004.72.015.590.001.0954.290.000.002004.112.3110.140.001.6169.790.060.002005.33.369.750.001.6248.220.000.002005.93.9011.040.001.9750.490.060.002006.94.0610.530.001.7442.750.060.002007.34.2218.250.003.1674.843.830.492007.84.7010.780.002.1445.530.400.002008.36.2777.870.003.9462.8813.991.332008.92.8617.680.003.38118.545.580.122009.76.6527.870.003.7055.5416.880.002010.65.6510.002.101.6328.770.890.002011.96.3021.201.002.6742.3210.240.402012.57.3125.250.002.9239.9620.731.60图4-7XX高速公路一期双向路面车辙深度均值随时间发展状况图4-8双向路面车辙深度RD≥10mm路段所占比例历年变化图4-9双向路面车辙深度RD≥15mm路段所占比例历年变化由上述图表可知，XX高速公路一期双向路面车辙深度均值和车辙深度大于等于10mm和大于等于15mm的路段所占比例随时间呈增加趋势，表明双向路面车辙状况呈衰退趋势，且近期车辙衰退速率加快，衰退现象显著。通车以来，XX方向路面车辙状况一直严重于杭宁方向，且近年来双向差异日趋明显。由双向行车道路面车辙变异系数的历史数值可知，2009年之前双向路面车辙变异系数较大，表明各路段路面车辙发展呈现出不一致的衰退规律，部分薄弱路段车辙衰退较快，而部分路段车辙衰退较慢；而2009年之后变异系数呈减小趋势，表明各路段车辙发展差异性减少，部分路段车辙趋于稳定。由于XX高速每年都会针对路况较差路段进行专项整治，但从车辙发展状况来看，现有的专项养护处治并没能很好地解决路面上存在的问题，因此有必要针对具体病害采用针对性强的养护方法，以能较长期的解决路面病害问题。4.3.2现状分析基于2012年5月的路面车辙检测数据，对XX高速公路双向第二车道和第三车道路面车辙现状进行评价。数据统计分析结果见表4-12和图4-10。表4-12XX高速公路2012年5月路面车辙统计结果数据项车辙深度分类(mm)总长(km)≥30[25,30)[20,25)[15,20)[12,15)[8,12)[5,8)[3,5)＜3XX行车道路段长度(km)000.041.035.3316.4212.097.860.8043.57所占比例(%)0.000.000.092.3712.2337.6927.7518.031.84—XX第二车道路段长度(km)0.020.040.030.090.8010.0638.2316.932.2568.45所占比例(%)0.030.060.050.141.1714.6955.8524.733.29—XX第三车道路段长度(km)0.010.060.101.315.6525.3820.6211.403.7368.26所占比例(%)0.010.090.151.938.2737.1830.2116.705.46—杭宁行车道路段长度(km)0.000.000.000.564.2117.3116.408.421.9248.82所占比例(%)0.000.000.001.168.6235.4733.5917.243.93—杭宁第二车道路段长度(km)0000.030.297.5934.8121.335.7969.84所占比例(%)0.000.000.000.040.4110.8749.8530.538.29—杭宁第三车道路段长度(km)00.010.101.667.1826.5422.248.353.5269.59所占比例(%)0.000.010.142.3810.3238.1431.9512.005.06—合计(km)0.030.110.274.6923.45103.30144.3974.2818.01368.52比例(%)0.010.030.071.276.3628.0339.1820.154.89—图4-10XX高速公路2012年5月车辙统计图由上述图表可知，现阶段XX高速公路一期双向路面车辙状况较严重，车辙深度值主要分布在[3,15]mm范围内，约占总测试路段的94%；车辙深度超过10mm的路段占总测试路段的19%。部分路段车辙状况相对较差，车辙深度值超过15mm的路段比例达1.4%。XX方向路面车辙状况要差于杭宁方向。双向第二车道路面车辙状况相对轻微；XX方向行车道路面车辙状况最为严重，车辙深度超过15mm的路段比例达15%；其次为杭宁方向第三车道，车辙深度超过15mm的路段比例达13%；XX方向第三车道和杭宁方向行车道车辙严重程度相当，车辙深度超过15mm的路段比例约占10%。基于XX高速路段划分结果，对各路段路面车辙状况进行分析，分析结果见表4-13和图4-11-图4-14。表4-13XX高速公路路面车辙分段统计方向路段编号路段桩号范围第二车道第三车道RD均值(mm)RD≥15mm路段比例(%)RD≥10mm路段比例(%)RD均值(mm)RD≥15mm路段比例(%)RD≥10mm路段比例(%)XX方向1K191+000-K195+7066.191.706.922K2081+969-K2086+7265.732.1925.903K2086+726-K2090+7767.814.3236.014K2090+776-K2099+8128.442.4140.775K2099+812-K2110+7909.212.5043.076K2110+790-K2123+8008.842.3132.287K2123+800-K2125+8328.682.0216.707.170.5418.908K2125+832-K2128+2937.480.414.148.8914.1442.269K2128+293-K2130+4906.940.0010.278.965.0138.9610K2130+490-K2135+6217.540.001.196.011.4223.0411K2135+621-K2143+3596.000.002.018.321.9931.2712K2143+359-K2152+1325.650.841.258.412.3527.9213K2152+132-K2161+0045.350.002.157.601.2428.1414K2161+004-K2163+8356.540.002.578.246.5324.2315K2163+835-K2169+8696.350.002.287.190.1711.2216K2169+869-K2177+0226.260.281.137.970.0022.0917K2177+022-K2180+6605.420.005.608.372.8338.2618K2180+660-K2190+5246.240.434.187.971.8122.02杭宁方向1K191+000-K195+7067.781.9129.112K2081+969-K2086+7269.815.3654.243K2086+726-K2090+7769.171.2851.804K2090+776-K2099+8127.060.1114.055K2099+812-K2110+7907.991.0425.416K2110+790-K2123+8007.020.3314.737K2123+800-K2125+8326.070.003.009.373.7448.438K2125+832-K2128+2935.280.000.009.625.9745.929K2128+293-K2130+4905.200.000.009.333.8250.8910K2130+490-K2135+6215.840.602.6510.065.1657.4411K2135+621-K2143+3595.670.000.408.850.6842.6112K2143+359-K2152+1324.540.000.137.021.459.6813K2152+132-K2161+0044.990.003.536.941.3216.3414K2161+004-K2163+8356.400.000.748.262.5825.9315K2163+835-K2169+8696.410.004.697.330.5115.3016K2169+869-K2177+0226.570.005.217.991.0321.0417K2177+022-K2180+6605.350.000.858.626.4037.5218K2180+660-K2190+5245.920.003.188.784.7637.22图4-11双向第二车道2012年5月路面车辙分段评价图4-12双向第三车道2011年5月路面车辙分段评价图4-13双向第二车道2012年5月路面车辙深度≥10mm路段比例对比图图4-14双向第三车道2012年5月路面车辙深度≥10mm路段比例对比图分析上述图表可知：（1）双向路面车辙状况相对较差，各路段车辙深度均值