基于現行規范差異對路面使用性能指數評定影響及養護決策分析

顧青海

（北京市政路橋管理養護集團有限公司，北京 101300）

1 前言

當前，國家高度重視農村公路建設，大力改善道路通行環境和行車舒適度性能，尤其是對低等級農村公路檢測、評定工作更是作為考核管養部門重要指標。農村公路是路網中最基礎的交通設施，經過多年運營使用，現況道路已經出現不同程度的病害，需掌握農村公路路況技術水平。在現有路網技術水平上，制定下一年度道路維修養護建議，符合管養單位的中長期規劃和年度計劃的需要。鑒于當前檢測、評定規范種類、內容差異均較大，造成檢測評價結果差距相差較大，為此在全國范圍內進行科學、公正的評比而出臺統一的評定標準迫在眉睫。

2 鄉村公路檢測技術

2.1 檢測目的與意義

通過對鄉村公路檢測與評定，掌握鄉村公路技術狀況水平，還能夠通過規范間存在的差異對檢測結果影響進行深度分析與評價，為養護管理、決策分析提供合理化建議，對其他各區乃至全國范圍內有針對性開展技術指導工作，并對現暫行的評定規范是否具有普遍適用性提供數據支持依據。

2.2 檢測依據

《農村公路技術狀況評定規范》（DB 11/T 1614-2019) 簡稱“北京地標”；

《低等級農村公路技術狀況評定指南》簡稱“指南”；

《公路技術狀況評定標準》（JTG 5210-2018) 簡稱“標準”。

2.3 《北京地標》檢測、評定方法

2.3.1 分項指標檢測

（1）路面使用性能指數PQI。

式中，wPCI、wRQI、PCI、RQI分別在PQI中的權重，取值見本規范4.2.2條款。

（2）路面損壞狀況指數PCI。

式中，DR為路面破損率；iA為第i類路面損壞面積（m2）；A為調查的路面面積；a0、a1、i0為常數，取值見本規范4.2.2.1條款；i為第i項路面損壞類型。

（3）路面行駛質量RQI。

式中，IRI為國際平整度指數；a0、a1為常數，取值見本規范4.2.2.2條款。

2.3.2 分項指標評定

分項指標應分為優、良、中、次、差五個等級，≥90為優，≥80且＜90為良，≥70且＜80為中，≥60且＜70為次，＜60為差。

2.4 附件《指南》檢測、評定方法

2.4.1 分項指標檢測

附件《指南》中要求分項指標（PQI、PCI、RQI）計算與《北京地標》規范中要求相同，僅在公式中的所占代表權重和所代表的常數數值不同，具體數值見附件《指南》中相關要求內容。路面破損率計算有所不同，破損率公式中需要統計第i類路面損壞的累計面積。

2.4.2 分項指標評定

分項指標等級與《北京地標》內容一致。

3 現行規范間差異

基于目前實施的兩種評定規范，均可對低等級農村公路技術狀況進行檢測與評定，但兩本規范中存在較大差異如下所示。

《北京地標》規定：（1）瀝青路面損壞分類9項。①縱向裂縫和橫向裂縫損壞按長度計算。②坑槽病害規定深度大于2cm的坑洼，面積在0.04m2以上。③損壞類型有權重。（2）水泥路面損壞分類為10項。①裂縫按影響寬度0.6m換算成面積。②板角斷裂規定裂縫與縱橫接縫相交，且交點距離板角小于板邊長度一半損壞。③破碎板規定板塊裂縫分為3塊或以上。④坑洞病害有效直徑大于30mm、深度大于10mm。⑤損壞類型有權重。（3）分項指標規定瀝青：WPCI取0.7、WRQI取0.3；水泥：WPCI取0.85、WRQI取0.15；PCI指標：瀝青a0取10、a1取0.4；水泥a0取9、a1取0.42；損壞類型對應取9、10；RQI指標：瀝青a0取0.0185、a1取0.58；水泥a0取0.0125、a1取0.4。

附件《指南》規定：（1）瀝青路面損壞減少5項。①網裂規定裂縫塊度＜0.8m相互交錯的小網格狀裂縫。②縱向、橫向裂縫寬度大于3mm。③坑槽損壞調整為0.01m2。④無損壞權重要求。（2）水泥路面損壞分類減少4項。①板角斷裂和裂縫統一歸為裂縫。將裂縫影響寬度調整為0.8m。②破碎板增加了最大板塊面積的規定。③將錯臺影響寬度調整為1.0m。④坑洞局部集料喪失而在路面表面形成面積≥0.01m2。⑤損壞無權重要求。（3）分項指標規定三級公路：瀝青：WPCI取0.60、WRQI取0.40；水泥：WPCI取0.65、WRQI取0.35；四級公路：WPCI取值均為1.00，WRQI取值均為0；PCI指標：瀝青a0取14.03、a1取0.37；水泥a0取10.91、a1取0.392；砂石路面a0取10.10 a1取0.487；損壞類型對應取4；5；4；RQI指標：瀝青a0取0.0167、a1取0.56；水泥a0取0.0146、a1取0.52。

4 列舉實例

4.1 鄉村公路技術狀況檢測與評定實例

4.1.1 工程概況

2022年，對北京市兩個區鄉村公路進行檢測，其中A區里程為194.628公里，B區里程為396.621公里。應業主單位的要求，檢測單位應分別按照《北京地標》和附加《指南》中的要求進行數據處理，并進行對比分析及評價。

4.1.2 數據整理

A區數據處理評價見表1，B區數據處理評價見表2。

表1 A區數據處理評價表

表2 B區數據處理評價表

5 結果對比

根據兩種規范分別對A區、B區檢測成果進行分類統計，并對檢測結果進行對比，尤其是對各分項指標及優良中路率進行評價，見表3。

表3 A區、B區路面技術狀況匯總對比結果表

表3對比結果，看出A區、B區在附件《指南》統計匯總結果中的數值偏高，尤其是A區的優良中路率要高出約23%。

在附件《指南》對A區、B區分不同類別統計分項指標數據中，大部分數值好一些，其中PQI值整體高出5～10分范圍，優良中路率大多數要高出7%～15%。

6 差異分析與評價

對路面技術狀況整體差異評價中（A減A區）分項指標PQI、PCI、RQI分別為7.29、6.05、23.76，優良中路率為22.9%。（B減B區）分項指標PQI、PCI、RQI分別為3.0、2.23、4.98，優良中路率為4.79%。差異對比結果表明：采用附件《指南》評價A區PQI指標增加7.29，提高9.2%；PCI指標增加6.05，提高7.6%。B區PQI指標增加3.00，提高3.9%；PCI指標增加2.23，提高2.9%。

兩種規范對A區路面技術狀況指數PQI相減后里程統計中，所占比例大于5的里程（107.234公里）占A區總里程的55.39%；B區所占比例大于5的里程（133.612公里）占B區總里程的33.69%；采用《北京地標》規范評價的PQI數值整體偏低。

兩種規范對A區、B區PCI、RQI分項指標差異分析里程統計中，（A減A區）PCI和RQI指標大于5的里程（96.215公里、175.968公里）占A區總里程的49.44%和90.41%；（B減B區）PCI和RQI指標大于5的里程數（94.578公里、165.325公里）占B區總里程23.85%和41.68%；采用《北京地標》規范評價的PCI和RQI分項指標數值整體偏低。

7 影響因素與探討

7.1 《北京地標》檢測評定的影響

病害損壞分類多（9種），在后期病害識別時，造成病害累計面積增加，從而使路面損壞PCI指標減少，從而造成路面技術狀況指數PQI指標和全區優良中等路率數值大幅降低。

7.2 附件《指南》檢測評定的影響

（1）規范病害損壞分類少（4種），忽略了路面變形類病害的影響。

（2）裂縫病害中規定了限值（3mm）的要求，在后期病害圖像識別時，造成部分短小、輕微的裂縫易被人工手動剔除，造成病害累計面積數值降低，使路面損壞PCI指標增加，從而造成PQI指標和全區優良中等路率數值有所增加，但不能直觀反映路面使用性能的總體狀況。

（3）附件《指南》要求四級公路僅考慮PCI一項指標，以中、西部山區尤其是屬地四級公路里程多、病害較嚴重時，路面破損率會增大，PQI數值與PCI數值相同，在同等里程條件下，PCI數值對PQI指標和全區優良中等路率值有較大差距。還忽略了四級公路路面行駛質量。

7.3 探討考慮的方面

目前各屬地的地方標準與附件《指南》存在較大差異，尚未形成一套全國范圍內通用的評定標準，無法對全國各省的農村公路技術狀況水平開展公平、公正的評價工作。鑒于此種情況，頒布實施通用標準迫在眉睫，需要重點考慮但不僅限于以下幾方面內容，見表4。

表4 需重點考慮內容方面

8 養護決策分析

8.1 養護標準

養護標準是路況實測值或預測值進行比較而設定的限制數值。當路況實測值或預測值超出限值時，就產生了養護需求，即當路面使用性能衰變到一定程度或低于養護標準時，就要考慮對其進行相應方式的養護，以保持或恢復路面的使用性能。

養護標準的取值將直接影響路面養護時間，從而影響養護需求（養護里程及費用）。高標準將使路面提前處治，路面性能可以維持在較高的水平上；反之，養護周期延長，平均性能降低。見圖1。

圖1 路面養護標準對養護需求的影響圖

8.2 養護需求分析

典型養護方案的養護單價是編制年度養護預算的基礎，綜合考慮A區實際情況，制定養護對策費用模型，分別按單價40、80和170（元/㎡）進行養護。

根據不同路面類型進行預防養護、功能性修復和結構性修復，分析結果表明：A區鄉村公路養護工程需求總長度46.323km，需養護資金3037.95萬元。其中，預防性養護（微表處、加鋪罩面）里程11.814km，需養護費用269.618萬元；功能性修復（銑刨加鋪4cmAC-13、20%換板）里程15.962km，需養護費用765.932萬元；結構性修復（4cmAC-13+5cmAC-16+20cm水穩層、白改黑4cmAC+5cmAC+20cm水穩層）里程18.545km，需養護費用2002.4萬元。

8.3 投資效益分析

根據上述養護需求分析結果，在不同資金投入水平下，A區鄉村公路分項指標變化情況見圖2。

圖2 不同投資水平下的路網分項指標對比圖

從圖2結果看出，隨著投資比例的加大，路況水平逐漸提高。建議將路網PQI水平從86.51分提升至87分，A區道路養護工程投入約2855.675萬元。

9 結語

本文通過2種不同規范對道路進行檢測、評定，并針對2種規范間差異對路面技術狀況分項指標的影響進行分析與評價。總結出采用附件《指南》評價低等級農村公路技術水平，不僅忽略了路面變形類病害對路面影響，還會對山區四級公路破損較嚴重的道路影響路面性能指數PQI值降低，還忽略了人們對路面行駛質量舒適性能的要求。鑒于附件《指南》中存在一些不足，在此基礎上未來頒布實施一套全國范圍內通用的評定標準需求比較迫切，在新標準中還提出重點綜合考慮的幾點想法和建議內容，望有關部門在認為可行的條件下采納應用，建議根據新出臺的評定標準制定切實可行高水平的養護決策。