全寿命沥青路面使用性能预测及实践.pdf

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1、器道路与交通工程《》霸壤繇事鞭蠢酶臻孵谚谚t警全寿命沥青路面使用性能预测及实践和哗，韦宏鹊(北京业大学交通1程重点实验室，北京100124)摘要：依托内絮I1，‘级公路路面结构没计，对近年来提5的路面使刚性能预测理论进行T预测实践，确定_r路面养f，I维修办案，埘文践过程l{1发现的问题进行_r探讨关键词：沥肯路面；使川性能；预测；全寿命；结构没计中图分类号：U4l6．217文献标志码：B文章编号：1009—7767(2012)05—0024—04PredictionandPracticeofLife-cyclePer

2、formanceofAsphaltPavement1路面使用性能预测模型2．2交通组成与交通量路面使用性能包括路面损坏状况、行驶质量、车辙、根据T程可行性研究报告可知路段所在地近期抗滑性能和结构强度5个方面。路面在使用过程中，交通组成与交通量，见表1。预测交通量增长率前5年其损坏程度会随着时间或轴载作用次数的增加而逐为8．0％，之后5年为7．0％，最后5年为5．0％。沥青渐加剧，当损坏到某一程度时，路面就需要采取养护路面累积标准轴次按15年计。或改建措施以恢复和提高其使用性能。在对沥青路面表l近期交通组成与交通量进行全

3、寿命设计时，不仅要考虑路面的初始性能和费用，也要考虑路面在罩面或改建以后的性能和费用。这型黻代群型就需要在路面设计时对未来即将修建的路面进行使小客车桑塔纳2000115中型货车东风EQ1401798用性能预测，规划采取养护或改建措施的时机与方案，大客车黄海DD68098大货车黄河JN163481预估路面使用性能随时问变化的关系，这种关系称为小货车北京BJ130564拖挂车东风SP925089使用性能预测模型⋯已经开发m并用于各种不同路面性能预测的模2．3结构厚度组成方案型可以分为2个基本类型11：定量预测模型和定性预在

4、路面结构初步设计中，拟定了3个结构方案．并测模型。前者用于定量预测路面寿命、路面状况等指利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的结构标；后者只用于预测各种路面状况出现的可能性。在路组合。由于篇幅所限，仅列m其中1种结构方案进行面全寿命设计中，需要预测路面寿命，进行寿命周期路面性能预测计算，如图1所示。费用分析，因此需要使用定量预测模型。此次研究参照4cm中粒式沥青混凝土同济大学提出的路面性能定量预测模型，依托内蒙卉613m中粒式沥青混凝土某一级公路路面结构没汁，进行了探索与实践。19cm水泥稳定碎石(5％)2基本资料输

5、入2．1自然地理条件20cm水泥稳定碎石(4％)新建一级公路按公路自然区划区属Ⅵ1内蒙草原15cm级配碎石中}1)(，属大陆性气候，为内陆干旱、半干旱。区内年平均气温6．1℃冈I路结构组合示意24啼荭技术2012No．5(5ep．)Vo1．30道路与交通工程器Road糕TraficEngineering3路面使用性能预测过程6．4，双轮组为1．0，4轮组为0．38；C为轴数系数，其值3．1预测模型的选择为C2=1+1．2(m一1)，其中仇为轴数。此次研究以路面结构性能中的路面状况指数PCI2)交通组成与交通量的采集是按

6、车辆类型分类称为指标进行路面性能预测，并选择预测模型。最终参照重和统计的，因此先分别计算每类车辆的标准轴载当同济大学提出的模型确定为⋯：量换算系数．而后再按各类车辆的组成比例计算得到设计车道使用初期的标准轴载日作用次数：删={1-exp[一(1)，(1)k=∑fpf∑(×P)，(1O)=KrBA{l-exp[一fn／1。)1)，(2)=AD卯×∑(^xp)。(11)A=alh·ESAL，(3)式中：为7轴型i轴载级位的标准轴载当量换算系叼=cvzhb~ESAL，(4)数，按式(9)计算得到；为轴型i轴载级位的频率=a3

7、h6~ESAL“，(5)(以分数计)；k为k类车辆的标准轴载当量换算系K=(0．2868-0．0493K)(3．5297+0．0393T)，(6)数；p为轴型在类车辆中的组成比例(以分数计)；rB：(0．2992-0．0559K)(3．6373+0．0126T)，(7)P为类车辆的组成比例(以分数计)；ADTT为设计车=KmBb,ESAL。Z。(8)道年平均日货车交通量。式中：PC／为路面损坏状况指数；PC，。为初始损坏状况3)每年(年初)的ESAL值为：指数；y为路龄；为寿命因子；为形状因子；h为路面EsAL=(1+

8、r)“。(12)沥青层厚度；E跗为分布日标准轴次，次／(d／车道)；f0式中：卵为车道系数；r为设计使用期内货车交通量的为初始弯沉，0．01mm；a，b，c，d为回归系数或指数；年平均增长率。K，Kr8为环境影响系数；K，Krr】B为沥青影响系数；K为3．3罩面后有效厚度及弯沉的确定潮湿系数；T为年平均气温。1)有效厚度的确定I1