公路沥青路面预防性养护决策研究

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1、沥青路面预防性养护决策研究摘要：预防性养护将成为我国高速公路养护管理的发展方向，但我国的预防性养护理论研究尚处于起步阶段。本文针对沥青路面破坏现象建立合理的路面使用性能评价标准；并通过建立科学的路面使用性能预测模型、决策模型，为科学地进行高速公路沥青路面预养性决策、规划提供理论依据，供高速公路养护管理部门参考。关键词：沥青路面；预防性养护；评价标准；使用性能预测模型、决策树模型；1概述沥青路面预防性养护(PavementPreventiveMainte-nance)是科学的技术体系，而非单一的养护措施的应用。在最合适的时间(RightTime)，将最合适的措施(Ri

2、ghtTreatment)，应用在最合适的位置(RightPavemen)，是预防性养护的核心理念。高速公路沥青路面预养护决策过程主要包括沥青路面使用性能的评价与预测、建立路面养护对策措施集，并通过养护决策模型决策预养护时机及对策。2高速公路沥青路面预养护决策评价标准建立合理的高速公路沥青路面使用性能预养护评价标准是科学的、成功的预养护决策的前提与保证。因此，需要建立合理、科学的高速公路沥青路面使用性能预养护评价标准。虽然路面破损指标[1]PCI值在路面使用性能中占极其重要的地位，但现行《公路沥青路面养护技术规范》所用的路面破损状况评价指标PCI值往往不能反映路面使

3、用性能的实际情况。依照现有研究成果及以往路面破损状况调查的经验，对于高速公路沥青路面，车辙和裂缝为两类最主要的破损类型，约占全部破损的80%以上。鉴于此，对高速公路沥青路面破损状况进行评价时，将路面破损状况评价指标分解为路面裂缝状况、路面车辙状况两个评价指标。将采取路面车辙深度(RD)和裂缝率(CR)对路面破损状况进行评价。因此，本文确定预养护使用性能评价指标主要包括：路面结构强度指数(PSSI)、国际平整度指数(IRI)、路面车辙深度(RD)、路面抗滑能力(SFC)、裂缝率(CR)。2.1路面结构强度指数PSSI路面结构承载力是实施预防性养护的前提条件，当整个路面

4、结构层材料未出现结构性疲劳破坏时，才能使用预防性养护措施对路面功能进行改善、修复。根据规范中路面强度的评价标准，高速公路强度等级为“良”以上时，路面强度指数SSI≥0.83。按《公路技术状况评定标准》（JTGH20-2007）中路面结构强度指数(PSSI)的计算公式计算得:PSSI≥83。同时，参考《公路沥青路面预养护技术规程》(上海2007)和《安徽省公路路面预防性养护技术应用指南》的沥青路面预防性养护宏观判定标准得出，高速公路路面结构强度指数PSSI应不小于85，才能使用预防性措施对路面进行预养护。因此，本文将路面结构强度指数PSSI值等于85作为评价路面是否可

5、以进行预养护的强度评价标准。2.2国际平整度指数(IRI)72001年美国南达科塔州交通局的一份报告中规定，当路面平整度指数IRI处于1.6m/km～2.5m/km之间时，沥青路面就需要采取罩面或封层措施实施路面预防性养护。根据《广东省高等级公路沥青路面预防性养护技术手册》的沥青路面预防性养护需求判断标准知，IRI＜1.6m/km时路面无需养护或采取主要包括雾封层、微表处和碎石封层的轻强度养护措施；IRI为1.6m/km～2.3m/km范围时，采取厚度为10～30mm的中强度养护措施，主要包括超薄磨耗层；IRI为2.3～3.5m/km范围时，采取厚度为20～40mm

6、的重强度养护措施，主要包括薄层热拌沥青混凝土罩面。根据预防性养护的特点及预防性养护措施的适用条件，参考国内外对沥青路面平整度的分级标准并结合我国高速公路实际养护水平和高速公路沥青路面的实际情况，本文将平整度指标IRI在2.0～3.5m/km这个区间作为高速公路沥青路面的预防性养护区间。2.3路面车辙深度(RD)国外的实验表明，当路表积水10mm，车速为100km/h时，摩擦系数接近于零，可认为已发生了漂滑。因此，从理论上分析，为避免正常行驶的车辆产生极危险的漂滑现象，高速公路的车辙深度不应超过10mm。许多国家在进行沥青路面设计和制订养护策略时将车辙作为重要的控制指

7、标，如AI法(美国地沥青协会)：只要路面各层充分压实，沥青混合料经认真设计，车辙深度不会大于12.5mm，并以此值作为车辙养护的标准；AASHTO设计方法对主要干道要求车辙深度不大于15mm。同济大学的研究人员通过对全国道路工程与汽车工程界的有关专家推荐的容许车辙深度结果进行统计分析，得到高速公路的容许车辙深度建议值为10～15mm的范围。在综合国内外车辙深度研究的基础上，并结合我国高速公路交通量大、轴载重、超载超限严重的特点，从预防性养护角度出发，制定符合高速公路的车辙养护标准。即为当车辙深度(RD)小于12mm时，车辙属于轻微，对路面性能影响小，可以不进行预