摘要:高等级公路选用沥青砼路面还是水泥砼路面,一直是困扰设计者和决策者的一个问题。沥青砼路面和水泥砼路面各有其优缺点,高等级公路采用何种类型路面不是一个能简单回答的问题,有必要对两种路面结构进行经济、技术、社会影响等方面的综合比较,以可靠的数据与科学的分析方法说明高等级公路在目前条件下应采用何种类型的路面。
　　关键词:路面类型;选用;决策;分析
　　中图分类号:U416.23文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)08-0089-01
　　
　　1两类路面现状调查
　　
　　路面现状调查主要包括以下几个方面: ①路面破损调查采用目测调查法,以1000～2000m为一个调查段落。②路面弯沉调查以贝克曼梁为主要调查工具,少数路段采用落锤式弯沉仪FWD测试。③路面平整度调查采用颠簸累积(BI)仪进行调查,每100m为一个统计路段。④路面类型对环境的适应性主要调查受水侵害严重的低路堤路段对两类路面的适应性。⑤路面建设费用、养护费用及路况的历史资料,主要通过查阅有关文档资料获得。
　　
　　2两类路面综合经济技术比较
　　
　　2.1路面结构的经济评价
　　路面结构的经济评价主要考虑的因素有路面结构的寿命周期总费用现值、建筑及养护费用,还要考虑采用的方案对当地经济的影响,如使用当地材料、劳动力资源的利用等。根据调查的材料单价、路面养护费用,对两类路面的初期投资及费用现值进行了计算,可以得到:两类路面的初期投资已非常接近,水泥砼路面的初期投资仅比沥青砼路面高4%～10%,而水泥砼路面的费用现值要比沥青砼路面费用现值低2%～10%。由此可见,仅从经济的角度出发,水泥砼路面和沥青砼路面具有相同的竞争力。
　　2.2两类路面的技术适应性
　　水泥砼路面的最显著特点是它具有很大的刚度以及良好的抗疲劳特性。由于砼板的弹性模量比基层材料高的多,因而水泥砼路面的承载力大部分是从板本身得到的,而沥青砼路面面层与基层的模量相差不大,由荷载产生的应力有很大一部分要依靠路面基层来承担。对于土基,水泥砼路面对土基条件不太敏感,而沥青砼路面的整体强度很大程度上取决于土基强度。
　　2.3两类路面能耗比较
　　根据计算,当不计沥青本身能量时,水泥砼路面的能耗比沥青砼路面的能耗高25%左右,当计入沥青本身能量时,沥青砼路面的能耗则比水泥砼路面高20%左右。我们不主张计入沥青本身的能量,沥青是从原油中提炼出来的,能作为能量的很多分包含成在沥青中,但沥青在传统上是作为土建材料使用的,沥青具有能量,但如果燃烧完了,它的价值也就消失了,作为土建材料的价值也就没有了。这样看来,修建沥青砼路面的能耗要比水泥砼路面少,对节约能源有利。
　　2.4两类路面使用性能比较
　　一般而言,沥青砼路面的平整度易于得到保证,而且路面损坏后也容易恢复,但水泥砼路面的平整度较难保证,即使是新修建的水泥砼路面,其平整度合格率只能达到85%。与行车安全有关的指标主要是路面的抗滑能力。沥青砼路面主要采取的措施有加铺耐磨的开级配封层、磨耗层等来提高路面的抗滑能力;而水泥砼路面的防滑主要通过刻槽的方法获得。
　　
　　3高等级公路路面类型选用策略
　　
　　3.1 数学模型的建立
　　根据多层次综合评判原理,可以对m个评判对象进行评判,最后得出各个对象的综合评判值向量然后根据最大隶属度原则,给出模糊综合评判结果。为了更进一步评价方案的优劣,我们对各个评语的得分进行加权平均,得到总分进行比较。设对每个评语Vj打分为Cj,则综合评判的总得分为: 这样,可以根据S的大小来进行最后的比较。
　　3.2影响路面选型因素的层次分析
　　要进行模糊评判,首先要确定因素树结构,即要分清因素间的并列关系与从属关系。影响路面选型的因素很多,通过分析彼此间的关系,确定路面选型因素层次。
　　3.3权重分配
　　由于影响路面选型的各因素的地位不等,权重分配便成了一个重要问题。权重分配的确定可以由决策者根据经验选用,也可以用统计或专家评分法。本研究中采用了专家咨询调查法确定各因素的权重。
　　3.4单因素评价
　　对于路面类型影响因素中难以用数量来定量表示的单因素评价,可通过专家评定的方法得到。在因素树中还有一部分因素为数量指标,它们均属于“越小越优”型。
　　3.5数据处理及分析
　　根据数学模型,编制了计算机程序来进行路面选型多层次模糊综合评判的分析计算,从两类路面的得分看,沥青砼路面的优势较为明显,沥青砼路面的得分要比水泥砼路面的得分高出20%以上,说明在目前的条件下,高等级公路应选用沥青砼路面。