养护干预下路面性能衰变预测模型

研究养护干预下路面使用性能的衰变状况和衰变模型是路面结构寿命周期内制定养护维修决策的重要内容。文中基于广肇高速公路路面性能检测数据,考虑养护干预对沥青路面性能衰变状况的影响,提出特定养护措施下沥青路面性能的双参数曲线和灰色系统理论+马尔可夫转移概率衰变模型,以评价不同养护条件下沥青路面性能的衰变规律。     

基于路面性能衰变规律的路面养护需求分析

通过对路面中长期性能的统计分析,路面性能衰变遵循一定的统计学规律;通过对路面性能中长期均值和方差的回归分析,列出其变化曲线,估算路面性能宏观(整体技术状况)与微观(各公里路段)的联系,预测寿命周期内路面性能变化规律,按照路面养护技术规范的规定建立性能变化与养护需求之间的联系,为路面养护需求分析提供依据。     

考虑不同养护措施的路面性能衰变模型研究

随着高速公路的不断建成,我国面临严峻的高速公路养护维修工作。在道路使用寿命周期内,对路面进行有计划的养护维修工作,一方面可以保证路面保持良好的使用品质;另一方面也可以提高路面养护维修的工作效率。研究路面使用性能的衰变规律和对路面使用性能的预测是道路寿命周期内有效制定养护维修决策的核心内容。基于北京市高速公路路面性能检测数据提出不同养护措施下沥青混凝土路面的衰变方程,用于评价特定条件下沥青混凝土路面的衰变规律。     

基于路面性能衰变规律的预防性养护措施和时机选择

比选路面预防性养护措施和确定其实施时机是路面预防性养护技术的核心。在已有路面性能衰变模型的基础上,通过引入改善系数A和寿命系数B,建立了预防性养护后的路面性能衰变模型,并讨论了改善系数A和寿命系数B的内在含义;进而提出了利用该衰变模型和费用效益比最大为准则的选择预防性养护措施和确定其实施时机的方法。     

沥青路面性能预测研究综述

沥青路面是中国公路路面的主要形式,其路面性能预测是养护决策的基础,是交通基础设施建设规划及资源分配的依据,能否准确高效地对沥青路面性能进行预测,至关重要。该文分析了沥青路面性能预测的复杂性和影响沥青路面性能变化的诸多因素,在深入调查分析国内外沥青路面预测方法相关研究文献的基础上,总结了现有各预测方法的特点,评述了相关领域的研究进展。根据调研结果,该文提出了现阶段该研究领域的4个关键问题:极端事件导致路面性能波动问题,维修养护导致路面性能变化问题,多因素对路面性能衰变的耦合作用问题,以及大数据在路面性能预测中的应用问题。     

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。     

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。     

市政道路路面性能衰变特征分析

路面性能是描述道路结构损坏状况、道路服务质量的综合性指标。了解路面性能的衰变趋势,对确定道路养护方案、选择道路养护时机有着重要的意义。研究基于2008至2018年上海市市政道路路面性能检测数据,以路面状况指数(PCI)为对象,分析了市政道路等级、道路结构、基准年PCI与市政道路PCI年衰变量间的关系,并发现后两者是影响市政道路PCI年衰变量分布的主要因素。随后,基于广义极值分布,拟合了不同场景下PCI年衰变量的分布形态,获取了分布特征关键参数。相关结果能有效支撑市政道路路面性能预测及养护措施决策。     

抛丸技术对沥青路面抗滑性能的影响评价

为了快速、有效地提高既有沥青路面的抗滑性能,通过对抛丸技术应用于高速公路沥青路面养护工程的应用实例进行跟踪检测,重点分析和评价了其对路面抗滑性能的改善程度及对路面表层混合料的影响,并简要阐述了抛丸工艺与传统雾封层养护措施相结合的适用条件,为沥青路面养护维修特别是抗滑性能改善维修措施的选择提供依据。     

浙江省典型养护措施路面性能长期衰变研究

为有针对性的选择路面养护方案,需要比较不同养护方法的实际养护效果,研究养护后路面各项性能指标的长期衰变规律。对浙江省45个实际养护路段的历史性能数据进行了深入的研究分析,采用线性和指数模型比较了不同养护方法实施后路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI及路面车辙深度指数RDI的衰变速率。研究表明,罩面类养护的长期效果显著高于预防性养护,对平整度的改善尤为明显; SMA-13罩面能有效减缓路面性能衰变速率,AC-13罩面后的短期路面性能指标比AC-16高,但衰变速度较快;微表处在改善车辙及路面平整度方面均不如超薄磨耗层,且微表处容易失效,路面性能指标衰变最快;热再生对路面抗车辙能力的恢复及病害的修补具有显著效果,但无法有效改善路面平整度,并且热再生养护后的路面各项性能指标衰变速度较快。     

广东高速公路沥青路面典型预防性养护措施使用效果观测及适用性分析

通过对广东省20多条高速公路应用的GAC-16、超薄磨耗层、微表处等措施进行效果观测,通过路面使用效果的影响因素分析,统计路面各指标的变化情况,寻找路面性能的衰变规律,得出各种措施的适用条件,为后续养护措施的实施提供参考。     

冰冻灾害对某高速公路路面使用性能的影响分析

基于冰灾前后某高速公路路面破损、平整度、车辙等路面性能检测数据,建立了冰灾前后的路面使用性能预测回归模型,并标定了相关参数。从路面性能衰变曲线上,可以明显看出冰灾引起了路面使用性能的加速衰减,为合理预测冰灾后高速公路路面使用寿命提供了参考,同时也为冰灾后高速公路的养护维修决策提供了科学依据。     

路面养护措施负指数与S形衰变模型拟合研究

对路面养护性能的评价是进行合理养护规划,实现路面管理系统功能的基础。该文根据实际罩面养护路段的长期性能数据,采用刘伯莹和孙立军路面衰变方程进行拟合,并对衰变方程参数的物理意义进行了分析,对不同养护方法的长期性能衰变规律进行了比较研究。分析结果表明:孙立军方程的鲁棒性更好,对于路面初始性能较低的情况也能够达到较好的拟合效果。对于养护措施的长期性能,两种方程给出了类似的结果,AC-16初始路面性能较好,而SMA-13的抗病害能力相对较好。另外,由于中国当前路面性能评价标准对路面性能水平的打分偏高,尤其对于高速公路。实际工程中不存在路面性能衰变到62%的情况,因此孙立军方程的寿命因子偏大。建议采用调整路面评价指标或增加放大系数的方法来提高孙立军方程的拟合效果。     

公路养护技术 第五讲 路面养护(1)——养护的一般要求

路面直接承受交通荷载和车轮磨损,经常受到气候、水文等自然因素的影响,路面材料也会随着时间的推移而逐步老化衰变。倘若不及时进行养护维修,其使用性能就会逐渐降低,并很快影响到行车的安全、舒适和快速。有时微小的欠缺往往会发展成严重的破坏。可以肯定地说,无论哪一种路面都需要养护维修。路面养护无疑是公路养护部门尤其是道班的一项重要工作。一、路面养护维修的要求一般来说,路面养护维修就是在通常的交通和气候条件下,尽可能使路面保持平整、坚实、完好;路拱适度、排水通畅;行车顺适安全。同时有计划地对原有路面进行     

BP神经网络在沥青路面性能预测中的应用

路面性能的发展变化是一个长期复杂的过程,受各种影响因素较多,其发展变化呈现一定的不规则性。该文利用人工神经网络特有的非线性信息处理能力,通过对路面已有的发展变化趋势进行分析处理,推测出未来的路面发展状况,为路面的养护决策提供依据。     

路面性能动态预测与预防性养护效益研究

为了研究实施路面预防性养护的长远效益,以广东省佛山一环高速公路为依托,通过对佛山一环实施五年的路面预防性养护规划,定期对路面进行性能检测与数据采集,应用Matlab数值分析工具对路面性能衰变模型进行动态修正,采用全寿命周期成本分析方法对比大中修养护方案与预防性养护方案效益。结果表明:随路龄增长,路面性能衰变模型的衰变速率由快变慢,且各年衰变曲线愈来愈接近;2014年需要大中修的路段中,有75%以上在2011年养护规划中列为需养护路段,大部分路段由于经费不足未实施养护,至2014年需大中修;采用预防性养护方案较大中修方案,年度每平米养护费用可8~9元,每年可节约养护资金1190~1340万,在寿命周期内可节省养护经费达1.8~2.0亿元,预防性养护效益相当可观。     

基于灰色理论的高速公路路面使用状况衰变预测

路面使用状况会随着公路使用年数的增加而不断衰变.对路面使用状况衰变进行预测,可为公路养护措施的选择和实施时机的选择提供参考.以京哈高速公路路面使用性能检测数据为依托,基于灰色理论,建立高等级沥青混凝土路面使用状况的预测模型,对路面使用状况的衰变进行了预测.通过预测值与实际值的对比,验证了预测模型的实用性与可靠性.结果表明,灰色预测模型可用于路面使用性能衰变的预测中,预测精度较高,计算原理明确,具有较强的实用性,可为公路管理部门提供养护管理决策依据.     

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。     

基于效用模型的沥青路面预防性养护研究

预防性养护是一种高标准养护方式。在预防性养护中,养护时机的选择至关重要。基于此,提出了以建立养护短期效用预测模型来进行养护时机的选择,该模型通过对路面性能短期提高值以及养护后路面性能衰变规律的预测,能较为精确地获得养护后路面性能曲线,以及养护短期效益值,进而运用效益-费用分析法可以较方便而准确地确定最佳养护时机和养护方案。养护效用预测模型为预防性养护的研究提供了新思路,具有重大的理论意义和实际意义。     

谈高速公路路面维修养护措施

随着高速公路建设的快速发展,如何有效实施路面的维修养护迫在眉睫。本文就高速公路路面的维修养护措施进行了分析,介绍了微表处技术、信息化技术和含砂雾封层技术这三种公路路面维修养护措施。根据路面的不同情况,选择合适的维修养护措施,不仅提高了路面的使用年限,还减少路面维修养护的费用。