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摘要：对沥青路面运营阶段不同车型的车速进行合理修正，建立“IRI-车速-交通-能耗与排放”的路车相互作用模型，同时利用微观交通仿真软件对养护维修阶段的交通延误进行仿真模拟并量化分析。利用触发值法，以PCI作为养护时机的判定指标，结合PCI衰变模型，改变PCI阈值优化高速公路沥青路面的预养护和日常养护方案，计算在不同养护时机下的能耗和碳排放。纵向比较不同方案对环境的影响，结果显示在PCI=82(第6年)时对沥青路面进行养护节能减排效果最明显。
关键词：沥青路面 高速公路 预防养护
一、研究背景及意义
随着我国的高速公路线路网的建设进一步扩大，随之而来的是养护与维修的问题产生。目前我国的高速公路路网仍然秉承“建养并重”的理念，养护维修与扩建加建同等重要。我国已建以及在建的80%高速公路都是半刚性基层沥青路面结构，在设计年限以内大都出现各种问题。这使得高速公路的维护和修复以及纠正性维护成为国家有关部门工作的重点。
二、运营阶段养护维修时机分析研究
研究发现小客车的行驶速度与上述求得的车速基本相符，但其他车型的行驶速度大多低于最大允许速度。具体车型（除小客车）的车速均值如下：
表 1 不同车型车速均值
车型大客车中客车大货车中货车小货车
车速（km/h）7886758088
在获得不同车型的速度后，由于PCI和IRI的衰减，汽车的燃料消耗可以通过计算得出[2]，百公里油耗Fc与速度V的具体关系如图2。
图 4 预养护方案筛选流程
图4给出了预养护方案的筛选流程。表3为沥青路面预防性养护方案典型设计及其适用条件。
目前，国内沥青路面常用的典型预防性养护方案设计为：碎石封层、稀表处、薄层罩面，三者中只有薄层罩面可以有效改善路面的平整度，改善行车舒适性。因此，选用薄层罩面养护作为沥青路面预养护最佳方案。由于PCI=85时对路面养护需要在全寿命周期内养护3次，路面施工耗能1.57106MJ，排放CO2当量103.08t。其他四种养护时机下路面施工耗能1.05106MJ，排放CO2当量68.72t。
表 3 高速公路预养护方案典型设计
参考文献:
[1]孙立军，刘喜平.路面使用性能的标准衰变方程[J].同济大学学报:自然科学版，1995，23(005):512-518.
[2]王峰，张金喜，苏蕊葳.基于舒适性考虑的波浪形减速路面设计方法研究[J].福州大学学报,2012,40(5):651-656.
[3]R.G. Hicks,J.S. Moulthrop,J. Daleiden.Selecting a preventive maintenance treatment forflexible pave-ments[J].Transportation ResearchRecord:Journal of the Transportation ResearchBoard, 1999, 1680(-1):1-12
论文作者:慕继光1,罗如意2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：高速公路论文; 沥青路面论文; 车速论文; 路面论文; 方案论文; 车型论文; 薄层论文; 《防护工程》2018年第35期论文;