路面綜合檢測技術與養護對策研究

王連中

（河北省高速公路石黃管理處，河北 石家莊 050011）

1 研究目的及意義

以河北省各高速公路為例，瀝青路面普遍出現一定程度的橫縱向裂縫、網裂、沉陷唧漿等路面破損，以及車轍、抗滑性能衰減快、彎沉大、整體強度不足等典型病害，并且隨著使用年限的延長，這些病害在進一步發展。河北省每年都會進行專項檢測工作，積累了大量的檢測數據。由于從前受到檢測技術手段的限制，或檢測數據的應用方面欠缺系統性、科學合理性，缺乏公路運營期的路面病害調查、數據收集、病害預測，缺乏處理這些病害有效的技術方案，做出的養護決策和養護規劃，很難有量化結果，所以公路養護總處于被動狀態，往往病害表面化才去解決。如何利用先進手段，準確地判定路面技術現狀，提出科學有效的維修方案建議及預防性養護措施，對于改善道路運營環境，延長道路使用壽命，降低運營成本將有著重要的現實意義。

養護工作一定要重視預防性養護理念，強調全壽命維護成本最低。要做好預防性養護，關鍵是做好病害的發展預測，其基礎是做好公路技術狀況檢評工作，每次的檢測數據要準確，并將各項檢測結果以及綜合性結果應用于養護方案的制訂過程。

2 研究的主要內容

主要研究內容包括以下幾方面：

（1）路面破損、彎沉、平整度、抗滑、車轍等檢測結果及具體檢測數據在養護設計、施工中的進一步應用研究；

（2）公路技術狀況預測方法及河北省各等級公路養護對策的研究；

（3）更為合理地制定養護規劃方面的研究。

3 關鍵技術

（1）建立或優化路面性能評價方法，分析路況檢測結果及具體檢測數據在不同條件養護設計、施工中的應用情況，建立高等級公路技術指標檢測結果與相應的養護方案對策庫。

（2）對高等級公路使用性能進行預測，建立平整度、車轍與抗滑性3種單指標預測模型，建立基于正交多分辨小波神經網絡多指標預測模型。

（3）根據路面評價結果和養護對策集，利用排序或決策樹的方法，建立高速公路瀝青路面項目級決策模型（對策分析模型），根據資金約束和路面預測模型，利用動態優化的方法，建立高速公路網級管理系統決策模型（經濟分析和優化模型）。

（4）在預防性養護理念和決策基礎上，制定科學、可行的養護規劃。

4 養護對策研究

根據2010年1月1日實施的《公路養護技術規范》（JTG H10—2009）相關規定：瀝青路面養護質量的評定等級分為優、良、中、次、差5個等級，按現行《公路技術狀況評定標準》（JTG H20—2007）評定，并應按以下情況分別采取各種養護對策。

（1）在滿足強度要求的前提下，當高速公路及一級公路的路面損壞狀況指數（PCI）評價為優、良時（破損率DR＜2.0%），以日常養護為主，并對局部破損進行小修；當高速公路及一級公路的路面損壞狀況指數評價為中或中以下時，應采取中修罩面措施。

（2）在強度不能滿足要求時，應采取大修補強措施以提高其承載能力。

（3）當高速公路及一級公路的路面行駛質量指數（RQI）評價為優、良時（IRI＜3.5m/km），以日常養護為主；當高速公路及一級公路的路面行駛質量指數評價為中或中以下時，應采取罩面等措施改善路面的平整度。

（4）高速公路及一級公路的抗滑能力不足（SFC＜40）的路段，應采取加鋪罩面層等措施提高路表面的抗滑能力。

（5）路面不適應現有交通量或荷載的需要時，應通過提高現有路面等級或通過加寬等改建措施提高公路的通行能力和服務質量。

（6）中修及改建工程的結構類型和厚度，可根據公路等級、交通量、當地經濟條件和已有經驗，通過設計確定。對項目的養護維修對策，可根據公路網的資金分配情況和養護工作計劃安排，結合各路況分項評價結果和本地區成熟的養護經驗，選擇具體的養護維修措施。

對項目級的養護維修對策，可根據公路網的資金分配情況和養護工作計劃安排，結合路況分項評價結果及本地區成熟的養護經驗，選擇具體的養護維修措施。

不同形式的路面破壞需采用相應不同的養護政策，同時不同地區根據自己的經驗對路面破壞又有不同的維修措施。根據公路技術狀況檢測評價結果，參照《公路技術狀況評定標準》（JTG H20—2007）、《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50—2006）、《公路瀝青路面養護技術規范》（JTJ 073.2—2001）等相關標準規范以及結合歷年來高速公路檢測調查經驗，一般可以得出以下結論。

（1）路面強度（彎沉）：其評定單元路面代表彎沉值超出設計彎沉值10%的要引起重視，超出20%～30%范圍的路面可能會出現破壞征象。

（2）路面平整度：高速公路國際平整度指數IRI＞3.5（RQI良以下），高速行車會感到明顯不平穩和顛簸；一旦IRI＞4.5（RQI為次差），將會嚴重影響高速行車平穩及舒適度，甚至影響行車安全。

（3）車轍深度：車轍深度在8mm以下的對行車不會造成不舒適感，在8～10mm之間的為病害形成階段；10～20mm的為病害發展階段；20mm以上的則為破壞階段，這會對行車舒適性甚至行車安全造成影響。

（4）抗滑性能：橫向力系數SFC＜40時（抗滑性能屬于良以下），有可能影響行車安全；當橫向力系數SFC＜33（抗滑性能屬于次、差）時，如遇雨、雪等惡劣天氣則會危及行車安全。

（5）路面病害面積占車道面積的百分率調查：當破損率DR大于5.5（PCI屬于次差）時，高速公路路面美觀程度和行車舒適程度將嚴重下降。

以上五個路面技術狀況指標目前尚缺乏大量有力的、定量的系統分析，通過在以后的工作中不斷收集相關資料、證據，可逐步建立更為科學、完善的路面養護監控系統。

5 結語

通過科學的養護投資安排、養護標準的選擇，提出合理的長期投資規劃，優化養護資金的使用方案，降低全壽命周期費用成本，提高公路的服務水平，可以為河北省乃至全國眾多管理處及養護部門提供一些養護標準與預防性養護技術措施，以便為各公路建設及養護提供設計依據，較為綜合完善地解決路面預防性養護問題，延長道路使用壽命。