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摘要:目前,依据多条高速公路沥青路面的路况调查数据,分析了我国高速公路沥青路面破损状况评价方法的不足,提出了基于三角白化权函数灰色聚类法的路面车辙深度、路面裂缝率,路面坑槽率和路面修补率四个指标的沥青路面破损状况评估,本文就沥青路面破损状况评价指标体系研究做进一步的探讨。
关键词:沥青路面;破损状况;破损评价指标体系
一.现行路面破损状况评价方法分析
我国现行规范从路面行驶质量指数(RQI)、路面损坏状况指数(PCI)、路面车辙深度指数(RDI)、路面抗滑性能指数(SRI)以及路面车辙深度指数(RDI)和路面车辙深度指数(RDI)五个指标,来进行评价沥青路面使用性能(PQI)。由于PCI值经常不能反映路面使用性能的切实状况。所以根据检测数据,高速公路沥青路面车辙、裂缝、坑槽占全部破损量的90%以上,其余类型破损所占比例小于10%,所以从规范的指标评价是不能看出实质性问题。例如:修补在PCI计算中的权重只有0.1,可是在制定大、中修养护计划过程中,修补集中的路段是重点考虑的问题。所以,目前规范还不能较好的路面养护管理工作提供技术指导。
二.我国沥青混凝土路面破损状况评价存在的问题
2.1 PCI 值与路面实际使用性能不对应
我国现行的《养护规范》从平整度、破损、强度以及抗滑四个方面评价了路面的使用性能情况,按照相关的RQI、PCI、SS I 和B PN 四项指数,选择养护对策,与此同时,提出以一个综合评价指标PQI 对路面质量作总体评价。可是在路面性能评价指标中,对行车的安全、舒适性和路面使用寿命影响最大的要数反映各种路面破损的路况指标,也就是路面状况指数PCI。经过对路面破损状况的调查,不仅能反映路面的整体使用状况,及时了解路面病害的主要类型和分布情况,还能初步分析路面病害的原因以及预测路面病害发展的规律等。因为,路面的破损情况可以间接地反映路面的平整度、强度和抗滑性能状况。所以,在高速公路沥青混凝土路面使用性能评价中,不可以把路况指标和平整度、弯沉、抗滑等指标的重要性相提并论.
2.2 PCI 的等级评定缺少预见性
当前,我国沥青混凝土路面破损状况的等级评定只采用了PCI 一个指标,所以PCI的计算是根据十几种类型的破损,通过不同的换算系数折合成破损面积,接着计算调查路段的综合破损率DR 而得出的,即PCI= 100- 15DR0.412。所以光从PCI 值只知道路面破损的整体状况,却无法反映各种类型破损所占的比例以及严重的状况。比如:一条2 m长的裂缝和相同严重程度下的一条1 m长的车辙破损对PCI 值的贡献是相等的,而1 m2的泛油以及1 m2的修补不良一样是等效的;所以即便是同类型的病害,也不能定量地区分其严重程度,如:一条长10 m、深度为5 mm的车辙和一条长4 m、深度达50 mm的车辙同样在PCI 值中无法反映。由于述缺陷的存在,使得在沥青混凝土路面破损状况评价中,不能通过PCI 值定量地反映路面的破损的主要类型和严重程度,更不能初步推断出路面破损的主要原因,就更谈不上为路面养护管理工作提供技术指导。因为,评价路面的破损状况等级时仅靠当年的PCI 值来进行判断,并且和历史数据缺乏必要的联系,也就无法预测路面使用性能的变化,更判断不出各类破损发展的趋势,经常导致养护措施缺乏针对性,所以对发展趋势不明显的病害投入了大量的资金,但维修的病害却没有得到有效的控制,导致影响了资金的使用效益,更加延误了病害处治的良机。
2.3PCI 值的计算缺乏针对性
我国《养护规范》在计算路面状况指数时,把沥青混凝土路面破损分为4大类共19种损坏类型,但《简评方法》则把其分成4大类共11种破损类型。但是随着我国高速公路路面修筑技术的日益提高,工程质量监督体系的逐步完善,高速公路沥青混凝土路面病害正常都是以一种或者几种破损为主,如果同时出现多种病害的情况是少之又少见的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,把针对一些公路特点的破损状况分类与计算方法,还是引用至高速公路当然是不合理的,必然会导致路面破损率计算值偏小,所以用于表征路面状况的PCI 值偏高也就不觉得奇怪了。但由于我国南北地区气候条件差异较大,地质状况也各不相同,并且不同高速公路的交通状况、通车年限、修筑质量和车辆分道行驶等因素的影响,每条高速公路表现出来的破损状况也天差地别:有的高速公路以车辙病害为主、有的以裂缝病害为重、有的以坑槽病害较为突出;所以,现行《养护规范》在评价路面状况时是没有把上述因素考虑进去,而是统一采用了一套分类标准和计算方法。
三.沥青路面破损状况评价指标体系的建立
正常来说,不管是哪种类型的路面破损,只要对于高速行车可能产生直接危险的,高速公路预防性和及时性养护要求需立刻采取应急处治措施,要有相应的时效考核约束机制,使破损很快就会转化成为局部修补。对于区段性、渐进性的路面损坏,也需要安排年度养护专项工程计划实施维修,因为这些同样是属于损坏修补。所以,路面损坏修补面积的多少也能间接地反映道路的使用状况。因此,对高速公路沥青路面破损状况进行评价时,可把路面破损状况评价指标归纳成路面车辙状况、路面裂缝状况、路面坑槽状况和路面修补状况4个主要评价指标。
(1)路面裂缝状况评价。
裂缝损坏是高速公路路面最常见、最早出现的病害。采用裂缝率(Cr)指标对高速公路沥青路面的裂缝破损状况进行评价,计算方法如下:对于块状或网状裂缝直接量测其破损面积(m2),而对于独立纵向或横向裂缝,测量实际长度(m)后按0.2 m的影响宽度折算成面积,同时,按照其轻重程度乘以相应的权重数,
(2)路面车辙状况评价。
车辙损坏在重载大交通流量路段(车道)比较普遍。路面车辙达到一定深度后,雨天槽内积水会影响行车安全。文献[ 1]研究表明:对于高速行驶的车辆(小汽车),当路表积水为7.62 ~ 10 mm深时,会产生极危险的侧滑及漂滑现象(降雨初期路表污染物所致的侧滑及漂滑除外);仅从行车安全考虑,高速公路的容许车辙
(3)路面修补状况评价。
修补本身是处治病害损坏的措施,并非损坏现象,但路面修补反映了曾经损坏并已采取过修理措施的面积。同时,随着沥青路面使用年限的增加,路面结构层的物理、化学性能必然衰减,修补的面积也会快速增长。当修补面积超过一定极限时,大修周期也就开始了。因此,在高速公路路面使用性能评价中,有必要增加修补率指标,以便直观地了解路面的破损状况
(4)路面坑槽状况评价。
调查数据对比分析表明,路面坑槽是仅次于裂缝的主要病害之一,也是每年路面养护专项工程计划安排的重要内容。因此有必要考虑坑槽率指标,以便直观地了解路面的破损状况,
四.路面破损状况综合评价方法
本文运用灰色聚类评估方法对路面破损状况进行综合评价,以减少人为因素对评价结果的影响,提高路面破损状况评价方法的科学性和适用性。基于三角白化权函数的灰色聚类评估可根据白化权函数来描述任何一个灰数对其取值范围内不同数值的“偏爱”程度,从而达到检查观测对象是否属于事先设定的不同类别的目的。
结束语
以多条高速公路沥青混凝土路面路况普查的数据为基础,分析了目前我国高速公路沥青混凝土路面破损状况评价方法的许多不足:评价指标PCI 值和路面实际使用性能信息不对称,PCI计算时病害类型的划分没有针对高速公路的使用现状,从评价指标PCI 中也不能反映出路面病害的主要类型、严重程度与发展势态,现行我国高速公路沥青混凝土路面病害破损现状,以及《养护规范》中有关路面破损状况评价方法的缺陷,并将路面破损状况评价指标分解成路面车辙状况、路面裂缝状况和路面修补状况三个指标,分别用路面车辙代表深度Dr、裂缝率Ck、修补率Lr来表征。所以为进一步提高我国高速公路沥青路面破损状况的技术水平是公路建设工作者的首要任务。
参考文献:
[1] 李 萍,韩海峰,何智龙,等.对现行沥青路面破损状况评价指标及破损换算系数修正值的探讨[ J].城市道桥与防洪,2008,(6):143-146
[2]杨 强,陈 长,孙立军.高速公路沥青路面养护质量评价方法研究[ J].交通标准化,2008,(2):76-80.
[3]吴传海.高速公路沥青混凝土路面破损状况评价方法的缺陷及改进[ J].公路,2007,(5):193 ~ 199.
论文作者:梁择声
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/9
标签:路面论文; 状况论文; 病害论文; 车辙论文; 评价论文; 高速公路论文; 裂缝论文; 《基层建设》2015年17期供稿论文;