论文部分内容阅读
摘要：以山东省多条高速公路沥青混凝土路面的路况普查数据为基础，分析了目前我国高速公路沥青混凝土路面破损状况评价方法的诸多不足，提出了高速公路沥青混凝土路面破损状况的合理评价指标，即路面路面裂缝率以及路面修补率。此外，运用探地雷达检测以及现场取芯作为主要手段，验证了新思路的可行性和适用性。
关键词：沥青混凝土路面；破损状况；评价方法
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2016）05-0060-02
目前，我国高速公路评价方法按照《公路技术状况评定标准》（ITC H20-2007）（以下简称《评定标准》）规定进行评价，但是评价结果于实际路况差别较大。因此，提出了新的评价指标，路面裂缝率及路面修补率。探讨两个评价指标的可行性和合理性，对于高速公路的养护与管理具有十分重要的意义。
1.我国沥青混凝土路面破损状况评价存在的问题
1.1PCI值与路面实际状况不相符
在路面性能评价指标中，对行车的安全、舒适性以及路面使用寿命影响最大是路面状况指数PCI。通过路面破损状况的调查，不但可以反映路面的整体使用状况，了解路面病害的主要类型及分布情况，而且可以初步分析路面病害的原因，乃至预测路面病害发展的规律等。如果依据现行《评定标准》中的评价标准，许多沥青混凝土路面整体上都处于优秀或良好状态。按照《评定标准》要求，应以日常养护为主，只需对局部破损进行小修。然而，实际情况并非完全如此，许多通车多年的高速公路都已经或即将面临大、中修。
1.2PCI值的计算缺乏针对性
《评定标准》将沥青混凝土路面破损分为11类21项，然而高速公路沥青混凝土路面病害都是以某一种或某几种破损类型为主，同时出现多种病害的情况可谓少之又少。因此，将针对一般公路特点的破损状况分类和计算方法仍然沿用至高速公路显然是不合理的。此外，南北迥异，更不能按照同一套分类标准和计算方法。
1.3PCI的等级评定缺少预见性
评价路面的破损状况等级时仅靠当年的PCI值来进行判断，而与历史数据缺乏必要的联系，这就无法预测路面使用性能的变化，也判断不出各类破损发展的趋势，往往导致养护措施缺乏针对性，使得对发展趋势不明显的病害投入了大量的资金，而该维修的病害却没有得到有效的控制。
2.沥青混凝土路面破损状况评价方法的新指标
依照以往路面状况调查的经验，对于高速公路沥青混凝土路面而言，裂缝和修补为两类最主要的破损类型，约占全部破损量的80%以上。因此，将路面状况评价指标分解成裂缝状况和修补状况两个主要评价指标。
2.1路面裂缝状况评价
一般认为，沥青混凝土路面的裂缝破损面积除了能表征路面现有裂缝病害状况，还能够间接地反应路面今后的破损趋势。因此，对沥青混凝土路面裂缝状况的评价以裂缝率（C）作为主要指标。对于块状或网状裂缝直接测量其破损面积（m2），而对于横向和纵向裂缝，测量实际长度后取其计算宽度为0.2m折算成面积，即如下式所示：
根据以上的分析，参考国内外现有的一些研究成果，高速公路沥青混凝土路面的修补状况评价可参考以下标准。优：裂缝率（%）≤1；良：1<裂缝率（%）≤5；中：5<裂缝率（%）≤15；次：15<裂缝率（%）≤30；差：裂缝率（%）>30。3路面破损状况评价新指标的可行性和适用性
从以上的分析我们知道，我国现行《评定标准》对沥青混凝土路面的综合评价只采用了一个PCI指标，而这个指标却存在诸多不足。所以，我们可以采用路面裂缝率C4、修补率L等指标来客观地反映沥青混凝土路面的某类病害的破损程度，使高速公路路面破损状况的评价更加科学和适用。
3.1新的评价指标在山东某高速公路上的应用
例如，山东某高速公路上行行车道K0+000-K2+000段，根据《评定标准》中沥青混凝土路面使用状况的评价标准，对破损状况做如下评价：K0-K1路段，PCI为84.08，评定等级为良；K1-K2路段，PCI为74.59，评定等级为中。
按照《评定标准》只能从整体上对此段进行破损状况评价，从PCI中无法得知哪一路段破损严重、以什么类型的破损为主以及发展趋势。例如：对于KO-K1路段，按照《评定标准》评价等级为良，在表面上没有严重的裂缝和车辙，却有大量的修补区域。由于修补区域在破损中的比重偏小，在PCI中不能充分的显示出来，并且此路段已经到了大修的地步。所以说简单的评价对指导日常的养护没有实际意义。
现引入裂缝率、修补率来分别表征路面的裂缝状况、路面修补状况。按照这两个指标重新对次路段进行路面破损状况调查，统计结果如下：K0-K1路段，车辙平均深度12ram，裂缝率2.7%，修补率18.4%；K1-K2路段，车辙平均深度12mm，裂缝率2.8%，修补率16.8%。
根据裂缝率和修补率我们能更合理的对路段进行综合评价，掌握路段的破损程度以及发展趋势，采取什么样的养护手段，真正做到预防性养护。
3.2探地雷达检测验证
现在我们取上述路段中K0～K1做简单表述。按照《评定标准》中对沥青混凝土路面的评价标准，我们认为此段PCI>80，只需进行日常的小修保养，其实则不然。由于此路段产生的裂缝没有及时修补，雨水从裂缝处进入路基，虽然在后期进行了灌缝处理，但是在车载作用下，路基承载能力已经严重下降。日积月累，此段已经到了大修的地步，然而在其表面只是大面积的修补，这样只是治标不治本。现对此段进行探地雷达检测，对基层破损情况进行评价，见下图。
从雷达检测的结果来看，K0～K1路段虽然表面上经灌缝处理，但是下面层已经离析、基层和底基层内都有裂缝。按照《评定标准》中对沥青混凝土路面的评价标准，此评价路段为良，与实际差距较大。如果按照新引进的两个评价指标，则能很好的反映出此路段存在的问题，更好的对路段进行综合评价。
3.3现场取芯验证
现通过现场取芯进行验证，取芯位置K0+586.6。从现场取芯的结果明显可以看出，芯样破碎，面层、基层都出现了裂缝，芯样带有大量泥浆。这与裂缝率、修补率评价的结果正好对应，可见此两项评价指标的可行性和适用性。
用裂缝率和修补率来表征路面破损状况的两个指标，即路面裂缝状况、路面修补状况，可以更科学更适用地对路面破损状况进行评价，从而发现路面破损的原因、程度以及今后发展的趋势。这两个指标更清晰、更合理的反映出路段内单项以及整体性能情况，为合理地制定养护方案提供科学的、适用的数据支持，真正做到预防性养护的目的。
4.结论
（1）以山东省某条高速公路沥青混凝土路面普查的数据作为基础，分析了目前我国高速公路沥青混凝土路面破损状况评价方法的诸多不足，单一的PCI指标往往无法反映路面病害的主要类型、严重程度、及其发展趋势，其结果会导致路面养护时机的延误或制定养护对策的偏差。
（2）针对目前我国高速公路评价方法的现状，提出了将路面破损状况评价指标分解成路面裂缝状况、路面修补状况两个指标，并分别用路面裂缝率和修补率来表征。
（3）由于交通量的不同，不同车道的破损程度也不一样。所以要对每个车道的破损状况分别进行评价。
（4）通过探地雷达检测、现场取芯等手段进行了验证，两个新的评价指标能与实际的情况更好的吻合，从而验证了评价指标的合理性。
（5）路面裂缝率和修补率的提出，提高了路面破损状况评价方法的可行性和适用性。
关键词：沥青混凝土路面；破损状况；评价方法
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2016）05-0060-02
目前，我国高速公路评价方法按照《公路技术状况评定标准》（ITC H20-2007）（以下简称《评定标准》）规定进行评价，但是评价结果于实际路况差别较大。因此，提出了新的评价指标，路面裂缝率及路面修补率。探讨两个评价指标的可行性和合理性，对于高速公路的养护与管理具有十分重要的意义。
1.我国沥青混凝土路面破损状况评价存在的问题
1.1PCI值与路面实际状况不相符
在路面性能评价指标中，对行车的安全、舒适性以及路面使用寿命影响最大是路面状况指数PCI。通过路面破损状况的调查，不但可以反映路面的整体使用状况，了解路面病害的主要类型及分布情况，而且可以初步分析路面病害的原因，乃至预测路面病害发展的规律等。如果依据现行《评定标准》中的评价标准，许多沥青混凝土路面整体上都处于优秀或良好状态。按照《评定标准》要求，应以日常养护为主，只需对局部破损进行小修。然而，实际情况并非完全如此，许多通车多年的高速公路都已经或即将面临大、中修。
1.2PCI值的计算缺乏针对性
《评定标准》将沥青混凝土路面破损分为11类21项，然而高速公路沥青混凝土路面病害都是以某一种或某几种破损类型为主，同时出现多种病害的情况可谓少之又少。因此，将针对一般公路特点的破损状况分类和计算方法仍然沿用至高速公路显然是不合理的。此外，南北迥异，更不能按照同一套分类标准和计算方法。
1.3PCI的等级评定缺少预见性
评价路面的破损状况等级时仅靠当年的PCI值来进行判断，而与历史数据缺乏必要的联系，这就无法预测路面使用性能的变化，也判断不出各类破损发展的趋势，往往导致养护措施缺乏针对性，使得对发展趋势不明显的病害投入了大量的资金，而该维修的病害却没有得到有效的控制。
2.沥青混凝土路面破损状况评价方法的新指标
依照以往路面状况调查的经验，对于高速公路沥青混凝土路面而言，裂缝和修补为两类最主要的破损类型，约占全部破损量的80%以上。因此，将路面状况评价指标分解成裂缝状况和修补状况两个主要评价指标。
2.1路面裂缝状况评价
一般认为，沥青混凝土路面的裂缝破损面积除了能表征路面现有裂缝病害状况，还能够间接地反应路面今后的破损趋势。因此，对沥青混凝土路面裂缝状况的评价以裂缝率（C）作为主要指标。对于块状或网状裂缝直接测量其破损面积（m2），而对于横向和纵向裂缝，测量实际长度后取其计算宽度为0.2m折算成面积，即如下式所示：
根据以上的分析，参考国内外现有的一些研究成果，高速公路沥青混凝土路面的修补状况评价可参考以下标准。优：裂缝率（%）≤1；良：1<裂缝率（%）≤5；中：5<裂缝率（%）≤15；次：15<裂缝率（%）≤30；差：裂缝率（%）>30。3路面破损状况评价新指标的可行性和适用性
从以上的分析我们知道，我国现行《评定标准》对沥青混凝土路面的综合评价只采用了一个PCI指标，而这个指标却存在诸多不足。所以，我们可以采用路面裂缝率C4、修补率L等指标来客观地反映沥青混凝土路面的某类病害的破损程度，使高速公路路面破损状况的评价更加科学和适用。
3.1新的评价指标在山东某高速公路上的应用
例如，山东某高速公路上行行车道K0+000-K2+000段，根据《评定标准》中沥青混凝土路面使用状况的评价标准，对破损状况做如下评价：K0-K1路段，PCI为84.08，评定等级为良；K1-K2路段，PCI为74.59，评定等级为中。
按照《评定标准》只能从整体上对此段进行破损状况评价，从PCI中无法得知哪一路段破损严重、以什么类型的破损为主以及发展趋势。例如：对于KO-K1路段，按照《评定标准》评价等级为良，在表面上没有严重的裂缝和车辙，却有大量的修补区域。由于修补区域在破损中的比重偏小，在PCI中不能充分的显示出来，并且此路段已经到了大修的地步。所以说简单的评价对指导日常的养护没有实际意义。
现引入裂缝率、修补率来分别表征路面的裂缝状况、路面修补状况。按照这两个指标重新对次路段进行路面破损状况调查，统计结果如下：K0-K1路段，车辙平均深度12ram，裂缝率2.7%，修补率18.4%；K1-K2路段，车辙平均深度12mm，裂缝率2.8%，修补率16.8%。
根据裂缝率和修补率我们能更合理的对路段进行综合评价，掌握路段的破损程度以及发展趋势，采取什么样的养护手段，真正做到预防性养护。
3.2探地雷达检测验证
现在我们取上述路段中K0～K1做简单表述。按照《评定标准》中对沥青混凝土路面的评价标准，我们认为此段PCI>80，只需进行日常的小修保养，其实则不然。由于此路段产生的裂缝没有及时修补，雨水从裂缝处进入路基，虽然在后期进行了灌缝处理，但是在车载作用下，路基承载能力已经严重下降。日积月累，此段已经到了大修的地步，然而在其表面只是大面积的修补，这样只是治标不治本。现对此段进行探地雷达检测，对基层破损情况进行评价，见下图。
从雷达检测的结果来看，K0～K1路段虽然表面上经灌缝处理，但是下面层已经离析、基层和底基层内都有裂缝。按照《评定标准》中对沥青混凝土路面的评价标准，此评价路段为良，与实际差距较大。如果按照新引进的两个评价指标，则能很好的反映出此路段存在的问题，更好的对路段进行综合评价。
3.3现场取芯验证
现通过现场取芯进行验证，取芯位置K0+586.6。从现场取芯的结果明显可以看出，芯样破碎，面层、基层都出现了裂缝，芯样带有大量泥浆。这与裂缝率、修补率评价的结果正好对应，可见此两项评价指标的可行性和适用性。
用裂缝率和修补率来表征路面破损状况的两个指标，即路面裂缝状况、路面修补状况，可以更科学更适用地对路面破损状况进行评价，从而发现路面破损的原因、程度以及今后发展的趋势。这两个指标更清晰、更合理的反映出路段内单项以及整体性能情况，为合理地制定养护方案提供科学的、适用的数据支持，真正做到预防性养护的目的。
4.结论
（1）以山东省某条高速公路沥青混凝土路面普查的数据作为基础，分析了目前我国高速公路沥青混凝土路面破损状况评价方法的诸多不足，单一的PCI指标往往无法反映路面病害的主要类型、严重程度、及其发展趋势，其结果会导致路面养护时机的延误或制定养护对策的偏差。
（2）针对目前我国高速公路评价方法的现状，提出了将路面破损状况评价指标分解成路面裂缝状况、路面修补状况两个指标，并分别用路面裂缝率和修补率来表征。
（3）由于交通量的不同，不同车道的破损程度也不一样。所以要对每个车道的破损状况分别进行评价。
（4）通过探地雷达检测、现场取芯等手段进行了验证，两个新的评价指标能与实际的情况更好的吻合，从而验证了评价指标的合理性。
（5）路面裂缝率和修补率的提出，提高了路面破损状况评价方法的可行性和适用性。