劉憲明
摘要:以山東省多條高速公路瀝青混凝土路面的路況普查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),分析了目前我國(guó)高速公路瀝青混凝土路面破損狀況評(píng)價(jià)方法的諸多不足,提出了高速公路瀝青混凝土路面破損狀況的合理評(píng)價(jià)指標(biāo),即路面路面裂縫率以及路面修補(bǔ)率。此外,運(yùn)用探地雷達(dá)檢測(cè)以及現(xiàn)場(chǎng)取芯作為主要手段,驗(yàn)證了新思路的可行性和適用性。
關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;破損狀況;評(píng)價(jià)方法
中圖分類號(hào):U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006—7973(2016)05-0060-02
目前,我國(guó)高速公路評(píng)價(jià)方法按照《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(ITC H20-2007)(以下簡(jiǎn)稱《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》)規(guī)定進(jìn)行評(píng)價(jià),但是評(píng)價(jià)結(jié)果于實(shí)際路況差別較大。因此,提出了新的評(píng)價(jià)指標(biāo),路面裂縫率及路面修補(bǔ)率。探討兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的可行性和合理性,對(duì)于高速公路的養(yǎng)護(hù)與管理具有十分重要的意義。
1.我國(guó)瀝青混凝土路面破損狀況評(píng)價(jià)存在的問(wèn)題
1.1PCI值與路面實(shí)際狀況不相符
在路面性能評(píng)價(jià)指標(biāo)中,對(duì)行車的安全、舒適性以及路面使用壽命影響最大是路面狀況指數(shù)PCI。通過(guò)路面破損狀況的調(diào)查,不但可以反映路面的整體使用狀況,了解路面病害的主要類型及分布情況,而且可以初步分析路面病害的原因,乃至預(yù)測(cè)路面病害發(fā)展的規(guī)律等。如果依據(jù)現(xiàn)行《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),許多瀝青混凝土路面整體上都處于優(yōu)秀或良好狀態(tài)。按照《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求,應(yīng)以日常養(yǎng)護(hù)為主,只需對(duì)局部破損進(jìn)行小修。然而,實(shí)際情況并非完全如此,許多通車多年的高速公路都已經(jīng)或即將面臨大、中修。
1.2PCI值的計(jì)算缺乏針對(duì)性
《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將瀝青混凝土路面破損分為11類21項(xiàng),然而高速公路瀝青混凝土路面病害都是以某一種或某幾種破損類型為主,同時(shí)出現(xiàn)多種病害的情況可謂少之又少。因此,將針對(duì)一般公路特點(diǎn)的破損狀況分類和計(jì)算方法仍然沿用至高速公路顯然是不合理的。此外,南北迥異,更不能按照同一套分類標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算方法。
1.3PCI的等級(jí)評(píng)定缺少預(yù)見(jiàn)性
評(píng)價(jià)路面的破損狀況等級(jí)時(shí)僅靠當(dāng)年的PCI值來(lái)進(jìn)行判斷,而與歷史數(shù)據(jù)缺乏必要的聯(lián)系,這就無(wú)法預(yù)測(cè)路面使用性能的變化,也判斷不出各類破損發(fā)展的趨勢(shì),往往導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)措施缺乏針對(duì)性,使得對(duì)發(fā)展趨勢(shì)不明顯的病害投入了大量的資金,而該維修的病害卻沒(méi)有得到有效的控制。
2.瀝青混凝土路面破損狀況評(píng)價(jià)方法的新指標(biāo)
依照以往路面狀況調(diào)查的經(jīng)驗(yàn),對(duì)于高速公路瀝青混凝土路面而言,裂縫和修補(bǔ)為兩類最主要的破損類型,約占全部破損量的80%以上。因此,將路面狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)分解成裂縫狀況和修補(bǔ)狀況兩個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。
2.1路面裂縫狀況評(píng)價(jià)
一般認(rèn)為,瀝青混凝土路面的裂縫破損面積除了能表征路面現(xiàn)有裂縫病害狀況,還能夠間接地反應(yīng)路面今后的破損趨勢(shì)。因此,對(duì)瀝青混凝土路面裂縫狀況的評(píng)價(jià)以裂縫率(C)作為主要指標(biāo)。對(duì)于塊狀或網(wǎng)狀裂縫直接測(cè)量其破損面積(m2),而對(duì)于橫向和縱向裂縫,測(cè)量實(shí)際長(zhǎng)度后取其計(jì)算寬度為0.2m折算成面積,即如下式所示:
根據(jù)以上的分析,參考國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的一些研究成果,高速公路瀝青混凝土路面的修補(bǔ)狀況評(píng)價(jià)可參考以下標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu):裂縫率(%)≤1;良:1<裂縫率(%)≤5;中:5<裂縫率(%)≤15;次:15<裂縫率(%)≤30;差:裂縫率(%)>30。3路面破損狀況評(píng)價(jià)新指標(biāo)的可行性和適用性
從以上的分析我們知道,我國(guó)現(xiàn)行《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)瀝青混凝土路面的綜合評(píng)價(jià)只采用了一個(gè)PCI指標(biāo),而這個(gè)指標(biāo)卻存在諸多不足。所以,我們可以采用路面裂縫率C4、修補(bǔ)率L等指標(biāo)來(lái)客觀地反映瀝青混凝土路面的某類病害的破損程度,使高速公路路面破損狀況的評(píng)價(jià)更加科學(xué)和適用。
3.1新的評(píng)價(jià)指標(biāo)在山東某高速公路上的應(yīng)用
例如,山東某高速公路上行行車道K0+000-K2+000段,根據(jù)《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中瀝青混凝土路面使用狀況的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)破損狀況做如下評(píng)價(jià):K0-K1路段,PCI為84.08,評(píng)定等級(jí)為良;K1-K2路段,PCI為74.59,評(píng)定等級(jí)為中。
按照《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》只能從整體上對(duì)此段進(jìn)行破損狀況評(píng)價(jià),從PCI中無(wú)法得知哪一路段破損嚴(yán)重、以什么類型的破損為主以及發(fā)展趨勢(shì)。例如:對(duì)于KO-K1路段,按照《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》評(píng)價(jià)等級(jí)為良,在表面上沒(méi)有嚴(yán)重的裂縫和車轍,卻有大量的修補(bǔ)區(qū)域。由于修補(bǔ)區(qū)域在破損中的比重偏小,在PCI中不能充分的顯示出來(lái),并且此路段已經(jīng)到了大修的地步。所以說(shuō)簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)對(duì)指導(dǎo)日常的養(yǎng)護(hù)沒(méi)有實(shí)際意義。
現(xiàn)引入裂縫率、修補(bǔ)率來(lái)分別表征路面的裂縫狀況、路面修補(bǔ)狀況。按照這兩個(gè)指標(biāo)重新對(duì)次路段進(jìn)行路面破損狀況調(diào)查,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下:K0-K1路段,車轍平均深度12ram,裂縫率2.7%,修補(bǔ)率18.4%;K1-K2路段,車轍平均深度12mm,裂縫率2.8%,修補(bǔ)率16.8%。
根據(jù)裂縫率和修補(bǔ)率我們能更合理的對(duì)路段進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),掌握路段的破損程度以及發(fā)展趨勢(shì),采取什么樣的養(yǎng)護(hù)手段,真正做到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
3.2探地雷達(dá)檢測(cè)驗(yàn)證
現(xiàn)在我們?nèi)∩鲜雎范沃蠯0~K1做簡(jiǎn)單表述。按照《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)瀝青混凝土路面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),我們認(rèn)為此段PCI>80,只需進(jìn)行日常的小修保養(yǎng),其實(shí)則不然。由于此路段產(chǎn)生的裂縫沒(méi)有及時(shí)修補(bǔ),雨水從裂縫處進(jìn)入路基,雖然在后期進(jìn)行了灌縫處理,但是在車載作用下,路基承載能力已經(jīng)嚴(yán)重下降。日積月累,此段已經(jīng)到了大修的地步,然而在其表面只是大面積的修補(bǔ),這樣只是治標(biāo)不治本?,F(xiàn)對(duì)此段進(jìn)行探地雷達(dá)檢測(cè),對(duì)基層破損情況進(jìn)行評(píng)價(jià),見(jiàn)下圖。
從雷達(dá)檢測(cè)的結(jié)果來(lái)看,K0~K1路段雖然表面上經(jīng)灌縫處理,但是下面層已經(jīng)離析、基層和底基層內(nèi)都有裂縫。按照《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)瀝青混凝土路面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),此評(píng)價(jià)路段為良,與實(shí)際差距較大。如果按照新引進(jìn)的兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),則能很好的反映出此路段存在的問(wèn)題,更好的對(duì)路段進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
3.3現(xiàn)場(chǎng)取芯驗(yàn)證
現(xiàn)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取芯進(jìn)行驗(yàn)證,取芯位置K0+586.6。從現(xiàn)場(chǎng)取芯的結(jié)果明顯可以看出,芯樣破碎,面層、基層都出現(xiàn)了裂縫,芯樣帶有大量泥漿。這與裂縫率、修補(bǔ)率評(píng)價(jià)的結(jié)果正好對(duì)應(yīng),可見(jiàn)此兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的可行性和適用性。
用裂縫率和修補(bǔ)率來(lái)表征路面破損狀況的兩個(gè)指標(biāo),即路面裂縫狀況、路面修補(bǔ)狀況,可以更科學(xué)更適用地對(duì)路面破損狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),從而發(fā)現(xiàn)路面破損的原因、程度以及今后發(fā)展的趨勢(shì)。這兩個(gè)指標(biāo)更清晰、更合理的反映出路段內(nèi)單項(xiàng)以及整體性能情況,為合理地制定養(yǎng)護(hù)方案提供科學(xué)的、適用的數(shù)據(jù)支持,真正做到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目的。
4.結(jié)論
(1)以山東省某條高速公路瀝青混凝土路面普查的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),分析了目前我國(guó)高速公路瀝青混凝土路面破損狀況評(píng)價(jià)方法的諸多不足,單一的PCI指標(biāo)往往無(wú)法反映路面病害的主要類型、嚴(yán)重程度、及其發(fā)展趨勢(shì),其結(jié)果會(huì)導(dǎo)致路面養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的延誤或制定養(yǎng)護(hù)對(duì)策的偏差。
(2)針對(duì)目前我國(guó)高速公路評(píng)價(jià)方法的現(xiàn)狀,提出了將路面破損狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)分解成路面裂縫狀況、路面修補(bǔ)狀況兩個(gè)指標(biāo),并分別用路面裂縫率和修補(bǔ)率來(lái)表征。
(3)由于交通量的不同,不同車道的破損程度也不一樣。所以要對(duì)每個(gè)車道的破損狀況分別進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(4)通過(guò)探地雷達(dá)檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)取芯等手段進(jìn)行了驗(yàn)證,兩個(gè)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)能與實(shí)際的情況更好的吻合,從而驗(yàn)證了評(píng)價(jià)指標(biāo)的合理性。
(5)路面裂縫率和修補(bǔ)率的提出,提高了路面破損狀況評(píng)價(jià)方法的可行性和適用性。