高速公路沥青混凝土路面养护短期效用模型评价指标研究

公路的预防性养护中,养护时机的选择至关重要。养护短期效用模型的建立为养护时机和养护策略的选择提供了新思路。该模型旨在建立各种预养护措施在不同类型道路、不同交通状况路段、不同养护时间的效用数据库,其建立要基于大量相关的路况调查数据。我国现阶段高速公路沥青混凝土路面使用性能评价指数采用PQI,其包含4项指标:PCI、SSI、RQI、SFC,在效用模型建立过程当中若按此进行路况性能的评价,数据采集势必存在规模大、间隔周期短、每次延续时间长等问题。基于此,尝试提出采用以平整度IRI表征的RQI作为高速公路沥青混凝土路面路况评价的单一指标,以简化数据的采集过程,保证调查数据的时效性。最后用灰关联法验证了其可行性。     

普通国省干线公路预防性养护路况标准研究

为确定适合预防性养护的路况标准,为预养护决策提供依据,调研了国内外预防性养护路况标准的相关研究成果,并结合我国普通公路病害及养护特点,提出普通国省干线公路沥青路面预防性养护的宏观标准为:路面结构强度指数PSSI≥80,路面行驶质量指数RQI≥80(二级)、RQI≥75(二级及以下),路面损坏状况指数82≤PCI≤92(二级)、80≤PCI≤90(二级以下),路面车辙深度指数RDI≥75;同时提出了以路面病害严重程度表征的微观路况标准。     

公路沥青路面预防性养护路况标准与时机决策研究

沥青路面预防性养护路况标准的选取、实施时机决策是沥青路面预防性养护的两大核心内容,是预防性养护取得良好效果的关键。通过调研国内外有关沥青路面预防性养护路况标准的相关研究成果,并结合四川省普通公路养护特点,通过对四川省内典型路段历年来路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI检测数据分析,提出了一种实用、可靠的普通公路沥青路面预防性养护的路况标准与实施时机决策方法。     

广东省普通国省道典型路面结构衰变规律及养护技术

针对广东省普通国省道路面质量指数(PQI)、路况指数(PCI)、行驶质量指数(RQI)和车辙深度指数(RDI)等指标,研究了典型路面结构的路况衰变规律,分析了路面养护指标与使用年限的相关性关系,提出了水泥路面的二次型衰变模型和沥青路面的三折线衰变模型。通过历年数据分析表明:旧水泥路面加铺5 cm及以下沥青面层是短期提高路面技术指标的养护措施;旧水泥混凝土路面加铺8~10 cm沥青面层可有效提高路面技术指标,减缓反射裂缝的产生,是水泥路面养护投资最少的养护措施;旧水泥路面破碎后加铺新水泥混凝土的养护方案,适用于重载交通或公路纵坡较大的路面改造;原沥青路面铣刨后加铺新沥青面层,路面使用到第4年,路况指标由优等状态发展为良等状态,是实施预防性养护的最佳时机。     

预防性养护决策技术研究现状与发展趋势

文章阐述了沥青路面预防性养护决策技术研究现状与发展趋势,从而提出了综合考虑采用宏观路况指标(如PCI或RQI)与微观路况指标(如车辙深度指数RD、裂缝率CR、松散率LR),用于判断适合进行预防性养护的路段范围。同时,提出可考虑以细化基于路况的方法为主,以费用效益分析为辅的方法来确定预防性养护的时机。     

沥青路面预防性养护后评估方法研究

为研究公路沥青路面预防性养护后评估工作,为预防性养护的推广使用提供更好的支撑,本研究根据可量化、有变化和可测等原则,研究提出了路面破损PCI和平整度RQI的路况指标,性能提升值ΔPCI、措施使用寿命N和推迟大修年限T三个评估指标。基于以上指标,从路网评估的角度,建立了预防性养护措施路用效果评估和经济效益评估方法,可分别对单个预防性养护项目和多个预防性养护项目进行评估,为开展省份或者同类预防性养护方案的后评估提供了依据。最后,基于对部分省份的不同预防性养护方案的长期跟踪观测指标和数据,对典型的预防性养护方案进行了评估。通过评估发现,A和B省不同项目的路用性能差异较大,A省项目的路用性能明显优于B省。A省和B省的项目经济效益均明显优于大修养护,说明预防性养护的经济效益较好。     

沥青路面预防性养护规划技术研究

介绍了预防性养护的理念,即在合适的时间,用恰当的方法,对适宜的路段进行养护,以使性能良好的路面保持更长的使用时间。还介绍了预防性养护规划技术的步骤和方法,结合国内外预防性养护规划中路段划分的评价指标,决定采用PCI、RQI、SRI、RL四项评价指标对路段进行划分;充分考虑每种预防性养护措施的费用、施工质量、可靠性等多方面的因素,采用等效年度费用法和项目级综合评判法来确定不同路段的最佳预防性养护措施;采用效益费用比(BCR)的方法计算不同路段、不同预防性养护措施的最佳预防性养护时间。最后以佛山一环快速干线为实例,进行了预防性养护规划技术的具体应用。     

沥青路面养护路段划分指标合理性研究

目前中国公路养护规范中关于路段划分指标及标准的内容尚不完善,为了在沥青路面养护时科学合理地划分路段,笔者进行了相关研究。该文结合佛山一环沥青路面预防性养护规划工程,对路面损坏状况指数PCI、结构强度指数PSSI、行驶质量指数RQI、抗滑性能指数SRI、车辙深度指数RDI共5项主要划分指标的合理性进行了分析。结果表明:应增加剩余寿命RL指标来消除PSSI和PCI相关性不好的状况;建议提高RQI标准并作为路段划分的辅助指标;不同道路等级、设计车速,养护标准应设定不同的横向力系数SFC值;应设计专门针对RDI的养护标准值。     

拐点理论在沥青混凝土路面预防性养护时机确定中的应用

综述国内外有关沥青混凝土路面预防性养护时机确定的方法,指出单指标界定模型的不合理性;结合目前国内技术规范中路面性能评价指标,提出了针对预防性养护的路面综合评定模型;利用综合评定模型和实测数据借助EXCEL宏形成云南省典型高速公路沥青混凝土路面的衰变曲线三级模型,提出沥青混凝土路面预防性养护时机的衰变曲线拐点理论,并结合单指标预防性养护区间验证了拐点理论应用的正确性.     

改进优劣系数法在路面管理系统对策分析中的应用

提出了路面养护管理系统路面对策分析中的一种分析方法一改进优劣系数法，该方法通过各个方案间的优劣关系的对比，利用路面损坏状况指数PCI、结构强度指数SI、行驶质量指数RQI和交通量AADT等性能评价指标的隶属函数，充分利用卫专家经验知识，考察到各种性能指标的不同权重，得到最优的路面养护建建对策。     

乳化沥青冷再生路面性能衰变规律研究

为掌握乳化沥青冷再生路面技术状况衰变规律,给冷再生路面结构设计提供依据,选择我国南方某高速公路路面维修工程中137 km乳化沥青冷再生路段作为研究对象,分析了其开放交通63个月内路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI、路面车辙深度指数RDI随时间和交通荷载的变化规律。结果表明,在经受了63个月3 271×104次的累计当量轴载且未做任何大中修养护的情况后,乳化沥青冷再生路面PCI,RQI仍为优,RDI指标仍为良;路面技术状况指标衰变规律可以采用路面性能衰变通用方程描述,且路面寿命因子α显著长于常规路面结构;路面病害以从上而下发展的Top-Down裂缝为主,病害影响深度一般仅局限在表面层,乳化沥青冷再生路面符合永久性路面特征。乳化沥青冷再生路面技术状况受到原有路面技术状况、施工变异性等因素的影响,且这种影响随着使用期的延长逐步显现。PCI衰变规律呈明显的快-慢-快三阶段特征,RQI和RDI衰变规律呈明显的快-慢-平三阶段特征,为进一步提升乳化沥青冷再生路面性能,应加强路面预防性养护。     

深圳地区高速公路沥青路面养护行为触发条件分析

通过对深圳地区四条高速公路养护行为的调查,采用数理统计的方法开展了PCI、RQI、RDI、SRI及裂缝率等5个指标与路面养护行为是否发生的相关性分析,得到了上述各因素对沥青路面预防性养护、中修的影响程度排序。在此基础上,根据调查路段的数据和养护工程实施情况,通过对各影响因素的分析得到触发养护行为的关键因素和触发区间。研究表明:深圳地区高速公路沥青路面预防性养护行为的发生与裂缝率相关性最大,中修养护行为的发生与车辙病害相关性最大,触发路面预防性养护行为的关键因素是裂缝率和车辙深度,区间是(85m/km,200m/km)和(5.0mm,7.0mm),触发路面中修养护行为的关键因素是车辙深度和PCI,区间是(8 mm,10 mm)和(82,85)。     

广东省高速公路沥青路面预防性养护措施费用效益评价研究

通过广东省内11条高速公路共计1 304.8km沥青路面分别实施的7种预防性养护措施,对工程实体的应用效果进行长期的路面使用性能跟踪、检测,采集并筛选得到137 224条有效路用性能数据。据此评价各种养护措施实施后的路用性能指标(PCI、RQI、RDI和SRI等)的衰变规律,并采用灰色系统理论对各项性能指标进行发展趋势的预测和建模。在此基础上,综合考虑各种养护措施的技术、经济、费用和交通量等因素,对各种预防性养护措施的费用效益比进行评价,得出各种预防性养护措施的费用效益比。相关评价结果可为沥青路面的养护规划与决策提供技术依据。     

基于灰色理论的沥青混凝土路面使用性能多指标预测方法研究

在自然环境和交通荷载的共同作用下,沥青混凝土路面的路面使用性能会随着时间推移而日益衰减,从而直接影响车辆的行驶速度和运输的安全性、经济性和舒适性.为了评估和预测路面使用性能的状况,便于进行科学地养护和管理.应用了灰色系统理论模型,从路面状况指数(PCI)、路面结构强度指数(SSI)、行驶质量指数(RQI)和横向力系数(SFC)4项指标进行分析,建立了基于历史数据的指标预测模型,对高速公路使用性能的各单项指标进行了预测,对模型的精度进行了评价,并根据预测结果提出了相应的养护措施.     

基于车辙评价的柔性层加铺修复路面管理决策研究

本文以路面结构损伤程度及其损伤发展规律为依据进行路面损伤评价指标的制定。根据车辙预估模型对各试验段车辙增长趋势的预测来判断路面服役性能衰减状况、确定路面累积车辙量阈值,并提出路面车辙养护时间决策参考。     

基于多元回归模型的高速公路养护路段长期性能研究

如何评价不同养护措施的长期效益,选择合适的养护措施是高速公路管理部门面临的重要问题。本研究收集了浙江省高速公路的46个养护路段的历史性能数据,以PCI,RQI和RDI三种指标为因变量,以养护方法、寿命和断面交通量为自变量,采用多元线性回归方法分析不同养护措施的衰变规律。采用包含交互项的多元回归方程,分析了不同影响因素的交互作用,及其对衰变速率的影响。研究结果表明同一因素对PCI和RDI的影响大于RQI;不同的养护方案的衰变规律受断面交通量影响,但并不显著;寿命对路面衰变速率存在较大影响,寿命越长,罩面养护方案的优势越显著。本研究分析结果,可为更加经济有效地进行道路养护方案决策提供依据。     

G6高速公路巴新麻段沥青路面使用性能预测研究

沥青路面使用性能预测对路面的预防性养护决策起着决定性的作用。文中在整理和分析G6高速公路巴新麻段4年路况调查数据的基础上,对该路段的路面使用性能进行评价,提出了适用于G6高速公路或类似条件网级路面使用性能S形预测模型,并将预测结果与实际调查数据相对比,结果表明该模型能较好地预测该路段今后几年各沥青路面使用性能评价指标的变化。     

基于灰色马尔科夫模型的养护方案费效分析

依托某高速公路开展水泥混凝土路面中长期养护方案规划及方案技术、经济效益研究,并提出指标预测—养护需求评定—方案制定—指标再预测—技术效果评估—经济效益分析的思路,为路面中长期养护方案制定和优化养护资金分配提供了方法。收集历年数据,采用灰色马尔科夫模型预测2020年～2024年PCI、RQI、SRI数据,确定路面养护时机和方案,从技术和经济效益角度评价了路面中长期养护规划方案的效果。灰色马尔科夫模型在预测水泥混凝土路面中长期(5年)性能方面精度较高(5%),预测结果残差比率小于0.4%;路面中长期养护方案的实施可确保路面PQI在5年内保持在良好等级以上,方案技术可行;路面中长期养护规划方案的经济内部收益率21.21%,经济净现值4 157万元,动态投资回收期(含建设期)3.6年(评价年限5年),方案经济可行。     

乳化沥青冷再生路面性能衰变与病害特征分析

为掌握乳化沥青冷再生路面技术状况衰变特征,选择我国南方某高速公路路面维修工程中153车道公里乳化沥青厂拌冷再生路段作为研究对象,分析了其开放交通29个月内路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI、路面车辙深度指数RDI、路面结构强度指数PSSI随时间和交通荷载的变化规律。结果表明,经受了775万次累计当量轴载作用后,乳化沥青冷再生路面PCI、RQI、RDI、PSSI指标均处在优的等级。乳化沥青冷再生路面技术状况指标衰变规律可以采用路面性能衰变通用方程描述,但是表征耐久性的路面寿命因子ɑ高于常规路面结构。路面最主要的病害是翻浆,其次是Top-Down裂缝。PCI、RQI指标随交通量增长的衰变规律呈明显的"快-慢"两阶段特征,在运营初期出现较快的小幅衰减后,乳化沥青冷再生路面性能在相当长的时间内保持高位稳定。PSSI在85~90和60~85范围内与PCI分别存在良好的线性相关关系,PSSI从90降至85会造成PCI的显著下降,PSSI超过90之后与PCI基本没有相关性。为保证冷再生路面性能和使用寿命,路面PSSI指标应始终保持在90以上。     

基于效益-费用指标的沥青混凝土路面养护时机研究

沥青混凝土路面养护对维持良好的路面性能具有重要的意义,养护决策的成功与否与预防性养护的时机密切相关,正确的养护时机决策方法可达到事半功倍的效果.通过对常用预防性养护最佳时机决策方法研究结果表明:目前预防性养护最佳时机决策方法还不够完善,对路面性能评价指标太单一,由此提出以经济分析法中的效益一费用分析法为基础,优化效益计算指标和费用模型,使分析结果和养护工程实际更加吻合,为预防性养护最佳时机决策提供了理论依据.