路基路面工程 第八版 课件12路基路面养护与管理-演讲版-16：9

《路基路面工程》

PavementEngineering国家精品课程东南大学

道路与铁道工程

国家重点学科HighwayandRailwayEngineering,NationalKeyDiscipline21:39爱课程网址/sCourse/course_2658.html21:39中国大学MOOC网址/course/SEU-1001753401第十二章路基路面养护与管理PavementMaintenanceandManagement21:39主要内容第一节概述第二节路基技术状况评价与养护第三节路面技术状况检测技术第四节路面功能与结构状况评价第五节路面养护技术第六节路面养护管理系统(PMS)21:39第一节概述1、养护Maintenanceincludesallactivitiestakentoslowthedeteriorationofthepavement.Suchplannedactivitiescouldincludecracksealing,maintenanceseals,etc.PreventiveMaintenance、CorrectiveMaintenance、EmergencyMaintenance。养护是指减缓路面损坏的一切活动可以包括：裂缝灌缝、预防性养护、矫正性养护和紧急养护。主要任务：保证完好和整洁、延长使用年限、提高抗灾和服务能力；技术管理：制定文件、检查评定、积累数据、培训提高；工程分类：预防性养护、小修保养、中修、大修、改善工程等等。主要措施：灌缝与填缝、封层（Cape、Chip、Fog、Sandseal、稀浆封层、微表处Microsurfacing）、冷铣刨Coldmilling、再生Recycling、加铺Overlay与改建Reconstruction21:39第一节概述2、维修Rehabilitationincludesanymajorintervention-干预

takentorestorethepavementridequality(e.g.,millandresurface).维修是指恢复路面行驶质量的主要活动（含铣刨、罩面等）。养护与维修有区别、也有联系。养护侧重于养以保证处于正常状态；维修侧重修以保证恢复到正常状态。21:39第一节概述1、养护与维修（养护）路面状态预防性养护矫正性养护紧急处置时间或交通量21:39第一节概述1、养护与维修（维修）路面状况预防性养护路面维修使用时间或交通量21:39第一节概述2、维修Rehabilitation铣刨和摊铺21:39第一节概述3、路面路面破坏类型分类结构性破坏路面的整体出现破坏（如开裂疲劳），影响结构整体强度；结构性破坏需要通过结构补强恢复。功能性破坏路面不平整或太光滑等类破坏，影响使用舒适性和安全性要求功能性破坏可以通过表面处理（抗滑表处、薄层罩面）恢复。明确破坏类型的目的不同的养护阶段的破坏类型评价与分析不同的养护方法的破坏类型评价与分析21:39第一节概述4、路面管理内涵路面管理包含三方面的内容thepavementlifecycle

管理期限：路面的寿命周期thecostsassociatedwiththislifecycle

管理要求：路面寿命周期内的各项费用pavementmanagementsystems

管理方式：路面的管理系统路面管理涉及广泛的内容，不仅仅是养护与维修路面管理的核心是数据，重点是优化，途径是预测。需进行长期的数据分析；节尾21:39第二节路基技术状况评价与养护21:39核心内容路基技术状况评价方法路基养护与维修第二节路基技术状况评价与养护路基评价方法主要路基损坏类型：路基边沟不洁、路肩损坏、边沟崩塌

水毁、构造物损坏、路缘石缺损

路基沉降、排水系统淤塞21:39第二节路基技术状况评价与养护路基评价方法考虑要素：损坏程度计量单位单位扣分权重21:39第二节路基技术状况评价与养护路基养护对象与措施路肩边坡排水设施挡土墙预防泥石流等影响安全的病害节尾21:39第三节路面技术状况检测交通调查厚度检测破损调查弯沉检测平整度检测DCP检测21:39第三节路面技术状况检测交通数据：日交通量轴载组成年平均增长率交通量观测站：日交通量总数和不同车类的交通量数仅需考虑6轮以上车辆数量，将小客车、轻货车等略去轴载换算当量标准轴载作用次数轴载称重目测21:39（1）交通状况调查第三节路面技术状况检测地磅静态称重人工千斤顶称量移动式称重WIM（weigh-in-motion）

WIM设备可以分成固定式和移动式两类21:39（1）交通状况调查第三节路面技术状况检测（1）交通状况调查轴载调查：计重收费站数据采集横向分布调查：现场划线测定轮迹横向分布超车道内侧主干道外侧主干道慢车道行车方向3.75m3.75m3.75m3.75m80cm轴载组成调查轴载称重调查法可采集收费站出口计重收费站货车的轴载统计数据

21:39第三节路面技术状况检测路面破损的概念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度。路面结构破损的描述要求(1)损坏类型；(2)损坏严重程度；(3)出现损坏的范围或密度。路面结构的损坏状况评价将路面状况划分为优、良、中、次、差5个等级采用百分制。21:39（2）破损调查

第三节路面技术状况检测（2）破损调查

第三节路面技术状况检测（3）路面厚度：钻孔取芯、GPR雷达相结合（4）路基调查：钻孔取芯机、地质勘探车和动力触探仪21:39取芯取芯第三节路面技术状况检测路面结构承载力的概念在承受各种荷载(汽车荷载温度荷载)作用下保持不破坏的能力。各种荷载的作用汽车荷载：垂直荷载产生的作用力其他作用：水平荷载产生的作用力路面结构的相应应力：拉应力、压应力和剪应力应变：拉应变、压应变、剪应变各点位移承载力评价指标的理论基础强度理论（最大拉应力最大拉应变最大剪应力摩尔理论能量理论）弯沉测试与整体刚度（目前大部分只是通过检测弯沉，反算刚度）21:39（5）弯沉调查

分析承载力与弯沉的概念①回弹弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形，卸载后能恢复的那一部分变形。②残余弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形。③总弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形（回弹弯沉+残余弯沉）。④容许弯沉：路面设计使用期末、不利季节、标准轴载作用下双轮轮隙中间容许出现的最大回弹弯沉值。⑤设计弯沉：是指路面竣工验收时、不利季节、在标准轴载作用下,标准轴载双轮轮隙中间的最大弯沉值。第三节路面技术状况检测弯沉概念（5）弯沉调查

第三节路面技术状况检测调查目的：调查横向裂缝对路面强度的影响，为旧路处治、加铺层结构设计和路面的协调性设计提供依据。常规调查：测点间距50米，连续测定；非常规调查：测定裂缝和非裂缝弯沉，进行对比分析；检测方法：在裂缝一侧1.5m范围内对8个测点分别进行弯沉测试，第一个测点位于裂缝上，前6个测点间距为20cm，后2个测点间距为25cm。承载板检测。（5）弯沉调查

21:39①贝克曼法：传统检测方法，速度慢，静态测试，试验方法成熟，目前为规范规定的标准方法。③自动弯沉仪法：利用贝克曼法原理快速连续测定，属于试验范畴，但测定的是总弯沉，因此使用时应用贝克曼进行标定换算。②落锤弯沉仪法：利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击载荷测定弯沉，属于动态弯沉，并能反算路面的回弹量，快速连续测定，使用时应用贝克曼进行标定换算。

第三节路面技术状况检测FWD弯沉盆示意图（5）弯沉调查

（1）采用BZZ-100作为检测用轴载；（2）使用非标准轴载时，要向标准轴载对应弯沉换算：回弹弯沉检测第三节路面技术状况检测（5）弯沉调查

第三节路面技术状况检测（5）弯沉调查

21:39第三节路面技术状况检测落锤式弯沉仪动荷载（动弯沉）、一块板；数据分析。21:39FWD（5）弯沉调查

裂缝边缘的弯沉变化裂缝的影响区域第三节路面技术状况检测（5）弯沉调查

21:39第三节路面技术状况检测（6）承载板调查

调查方法：分层测定

既确定综合模量，又可以确定各层模量。21:39第三节路面技术状况检测（6）承载板调查

第三节路面技术状况检测路面平整度的概念是路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化，主要采用路面纵断面剖面曲线的高程变化。路面不平整所引起的车辆振动,会对车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适、行车速度、路面损坏和交通安全等多方面产生直接影响。路面平整度的测量与指标断面类平整度（水准测量、梁式断面仪、惯性断面仪）轮迹带的实际断面高程反应类平整度（连续式平整度仪）轮迹带的竖向位移

（时间稳定性可转换性不能给出实际断面）路面平整度的理论基础车辆行驶舒适性（整车½车理论¼车理论）人车路一体化理论21:39（7）平整度调查

第三节路面技术状况检测颠簸累积仪测出车辆对路面纵断面变化的力学响应，然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。定长度直尺法一般用3m直尺断面描绘法测出路面纵断面剖面曲线，然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标。国际平整度指数IRI它是以四分之一车在速度为80km/h时的累积竖向位移值为IRI值，单位用m/km。21:39（7）平整度调查

第三节路面技术状况检测（8）车辙调查

车辙是车辆在沥青路面上重复作用下的塑性变形测试目的：确定特定饱和度条件下路基的回弹模量。DCP是美国明尼苏达州公路局用来量测路基土回弹模量的一种仪器，主要用于施工质量控制。在测试时，滑动锤升到距铁砧一定高度后垂直落下，贯入土中，然后记录每一锤贯入深度，就可以计算出贯入比率PR的值

工作原理第三节路面技术状况检测（9）DCP调查（dynamicconepenetrometer(DCP)

）

21:39第三节路面技术状况检测路面最低检测与调查频率表调查指标表及设备与方法表21:39第三节路面技术状况检测路面抗滑性能的概念路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿路面滑移所产生的抗滑能力。滑动摩擦是物体沿另一物体表面滑动时产生的摩擦。滚动摩擦是物体在另一物体上滚动时产生的摩擦。路面抗滑性能的测量与指标制动法（车辆制动-有水和无水高速和慢速）反映实际，但是很危险模拟法（拖轮偏转轮摆式仪）测试快速但是不一定反映车辆的制动特性路面抗滑分析的理论基础车辆行驶平稳性（整车½车理论¼车理论）CarSim仿真分析人车路一体化理论21:39FSmax=fs·FNFD=f·FN（10）抗滑调查

第三节路面技术状况检测（10）抗滑调查

抗滑性能主要测定车辆在路面制动过程中的附着系数或者表面特性。节尾第四节路面功能与结构状况评价路面功能及其评价公路技术状况评价路面技术状况评价路面使用性能评价计算道路养护质量综合评价计算21:39第四节【1、路面综合性能及其评价】路面综合性能的内涵包括：功能、结构和安全具体内涵路面功能是路面为道路使用者提供的舒适程度。路面结构是指路面的物理状况，包括路面损坏状况和结构承载能力。路面安全是指路面的抗滑能力。PSI内涵：他主要与纵向平整度、补丁和裂缝率、车辙有关21:39MQI评价系统如图第四节【2、公路技术状况评价】21:39路面技术状况评定第四节【3、路面技术状况评价】21:391、公路破损状况评定第四节【4、路面使用性能评价指标计算】21:391、公路破损状况评定第四节【4、路面使用性能评价指标计算】21:392、公路行驶质量第四节【4、路面使用性能评价指标计算】21:393、路面车辙状况评定4、路面跳车指数第四节【4、路面使用性能评价指标计算】21:395、公路磨耗指数评定第四节【4、路面使用性能评价指标计算】21:396、公路抗滑性能评定第四节【4、路面使用性能评价指标计算】21:39第四节【4、路面使用性能评价指标计算】7、公路结构强度评定21:39道路养护质量综合评定计算公式第四节【5、道路养护质量综合评价】节尾21:39第五节路面养护技术沥青路面一般养护对策沥青路面养护对策应根据公路等级、交通量、分项路况评价结果确定。分项路况评价包括：路面破损状况、行驶质量、路面强度和抗滑性能等方面。路面综合评价指标用于对路面质量的总体评价。水泥混凝土路面养护一般对策高速公路及一级公路的路面破损状况等级为优和良，或者二级及二级以下公路的路面破损状况等级为中及中以上时，可采用日常养护和局部或个别板块修补措施。21:39第五节路面养护技术预防性养护-类型稀浆封层微表处雾封层石屑封层宏表处改性超薄磨耗层21:39第五节路面养护技术沥青路面水泥路面1、预防性养护-选择顺序21:39第五节路面养护技术预防性养护-成本与寿命21:39第五节路面养护技术沥青路面主要病害类型及预防性养护对策21:39第五节路面养护技术现代养护-人工灌缝HotAirLance-SqueegeedSealant21:39第五节路面养护技术现代养护-机械灌缝图像设定自动操作-核心是质量21:39第五节路面养护技术现代养护-灌缝FinishCrackSealHotAirLance-SqueegeedSealant21:39节尾数据采集工程评加方案选择重建维