路面管理系统第4章

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1、路面管理系统长沙理工大学公路工程学院道路二室巨锁基Tel：13054170202E-mail：jusuoji@sina.com第四章路面使用性能预估路面在使用过程中，其使用性能会随时间或行车荷载作用次数的增加而逐渐变坏。当损坏达到某一预定标准时，路面就应该或需要采取改建措施以恢复和提高其使用性能。WHERE？（哪一段）WHEN?（时间）WHAT?（措施）需要预先估计路面在采用新建、设加铺层或其它各种养护和改建对策后，其使用性能随时间或轴载作用次数的变化规律长沙理工大学公路工程学院第四章路面使用性能预估本章要学习的内容路面使用性能模型的概念路面使用性能模型建模方法和步骤各种建模方

2、法的特点和适用条件长沙理工大学公路工程学院第一节使用性能模型的概念各级管理系统需要不同的使用性能指标和预估模型在项目级系统中，使用性能可以用单项的路面损坏(如开裂、车辙等)指标予以定义；或者用行驶质量指数(平整度)、抗滑能力、路面状况指数、路面损坏率等定义。网级系统中，使用性能不仅用各个项目的状况和趋势表征，而且还用路网的总的状况以及各类型和各等级道路的使用性能水平表征。这时，往往需要采用综合性的指标长沙理工大学公路工程学院一、使用性能模型的类型二种基本类型：确定型基本反应模型结构性能模型功能性能模型使用寿命模型概率型残存曲线模型马尔可夫（Markov）模型半马尔可夫模型长沙理

3、工大学公路工程学院一、使用性能模型的类型基本反应模型预估路面在荷载和气候因素作用下的基本反应，如弯沉、应力和应变等可通过经验法、力学法或力学—经验法，并通过应用野外观测数据进行标定后建模结构性能模型结构性能模型既可以预估路面各种单项损坏，如开裂、车辙等；也可以预估路面的综合损坏状况，如路面状况指数PCI等多采用力学—经验法或经验法建模长沙理工大学公路工程学院一、使用性能模型的类型功能性能模型功能性能模型用于预估路面行驶质量指数RQI或现时服务能力指数PSI、表面抗滑性等。这些指标同使用者的舒适性、安全性和经济性密切相关可采用力学—经验法或经验法建模使用寿命模型这类模型用于预估路

4、面达到某预定损坏状况或服务水平时的使用寿命。如选用轴载作用次数指标，则适用于设计路面的养护和改建方案；如选用时间指标，则较多用于路面各种养护和改建方案之间的经济评价可分别采用力学—经验法和经验法建模长沙理工大学公路工程学院一、使用性能模型的类型残存曲线模型残存曲线是路网内已使用若干年(或作用次数)而仍不需重大养护或改建的路面的残存比例随时间的变化曲线多用于设计路网内路面的养护和改建方案可以根据公路部门保存的有关路面修建、养护和改建活动的历史记录，确定新建或改建后每年需养护或改建的路面的比例后得到长沙理工大学公路工程学院一、使用性能模型的类型马尔可夫模型核心内容：状态转移矩阵表示

5、路网内一组具有相同属性(结构、交通等级、使用年龄和环境因素等方面相同)的路面，其使用性能指标在预定时段内从某一状态转移到另一状态的概率假设：路面使用性能指标存在着有限个状态路面使用性能从某一状态转移到另一状态的概率只与当前的状态有关，而与以前的状态无关转移过程是静态的，亦即转移概率不随时间变化。在许多情况下，这—假设不能成立长沙理工大学公路工程学院一、使用性能模型的类型马尔可夫过程描述了在转移之前和之后路面处于各个状态的概率在上述假设有效的情况下，转移矩阵可以可靠地用以模拟路网内同组路面的总的使用性能长沙理工大学公路工程学院一、使用性能模型的类型半马尔可夫模型除了假设转移过程仅

6、在某一小时段内是静态的之外，在其它方面部和马尔可夫模型相同由于它承认路面状况及气候和交通的变化都能引起转移过程的改变，因此更吻合实际情况长沙理工大学公路工程学院一、使用性能模型的类型各种使用性能模型的建模方法和适用的场合长沙理工大学公路工程学院二、影响使用性能的因素影响路面使用性能衰变的因素较多，在建立使用性能预估模型时，要充分考虑这些因素的影响特性或机理路基路面结构交通荷载环境施工质量养护水平长沙理工大学公路工程学院二、影响使用性能的因素路面结构在相同条件下，采用不同改建措施(如沥青混凝土加铺层、沥青表处等)修建的路面，具有不同的使用性能变化特性内因，决定性项目级使用性能模型

7、多用于确定项目(路段)的设计方案，需要进行结构分析常把路面各结构层的模量和厚度选作使用性能的影响变量网级使用性能模型并不用于设计项目的结构方案，可采用按材料性能(如柔性和半刚性基层)和厚度(如薄和厚面目)分类的方法，考虑路面结构的影响长沙理工大学公路工程学院二、影响使用性能的因素交通和环境因素交通荷载和环境的共同作用是使路面使用性能衰变的主要肇因。外因项目级使用性能模型大多选用单项损坏指标，以确定合理的改建对策和所需的结构方案常把标准轴载累计作用次数选作主要的影响变量，并适当考虑环境因素(如