J10路面狀況的調(diào)查和評(píng)定課件

第十章路面狀況的調(diào)查和評(píng)定StudyAndEvaluationofPavementData1本章主要介紹已有路面使用狀況的調(diào)查和評(píng)定，包括調(diào)查和評(píng)定的指標(biāo)、測(cè)定儀器、方法等，并簡(jiǎn)要介紹路面管理系統(tǒng)的基本概念。10.1概述一、路面的使用性能：包括功能、安全和結(jié)構(gòu)三方面。功能方面的使用性能：指路面為用戶提供方便和舒適的程度，其中最主要的是行使舒適性或行使質(zhì)量。安全方面的使用性能：指路面表面的抗滑能力。結(jié)構(gòu)方面的使用性能：指路面損壞狀況和結(jié)構(gòu)承載能力。功能和安全方面的使用性能為道路用戶所最關(guān)心，而道路管理部門則更關(guān)心結(jié)構(gòu)方面的使用性能。二、路面的服務(wù)能力：指路面所提供的舒適程度或行使質(zhì)量?？山M織一個(gè)由各方面人員組成的評(píng)分小組，如設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)、施工、材料供應(yīng)、科研和管理人員、司機(jī)、乘客和汽車制造廠等，乘車以一定速度在選定的調(diào)查路段上行駛，每人根據(jù)自己的意見對(duì)該路面目前的服務(wù)能力以計(jì)分形式進(jìn)行打分。得到一個(gè)平均分?jǐn)?shù)，稱作服務(wù)能力評(píng)級(jí)。簡(jiǎn)稱PSR。2在實(shí)際工作中，不可能總是由一個(gè)評(píng)分小組來評(píng)定路面的PSR，通常通過量測(cè)路況的某些物理特性，如平整度、裂縫、車轍等，并考慮主觀評(píng)分得到的PSR進(jìn)行回歸分析，建立回歸方程。如美國(guó)AASHO試驗(yàn)魯把這種由主客觀相結(jié)合方法得到的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)稱作現(xiàn)時(shí)服務(wù)能力指數(shù)PSI。得到的回歸方程為：我國(guó)北京地區(qū)建立的瀝青路面行使質(zhì)量評(píng)價(jià)關(guān)系式為：RQI=6.76-0.46IRIRQI為行使質(zhì)量指數(shù)，5分制；IRI為國(guó)際平整度（m/km）。當(dāng)RQI≧2.9時(shí)認(rèn)為行駛質(zhì)量完全可接受,當(dāng)RQI≦2.2時(shí)認(rèn)為不可接受。3二、平整度的表征：表征路面平整度的指標(biāo)有多種，如：豎向加速度的均方根、評(píng)價(jià)絕對(duì)豎向加速度、坡度方差、直尺與路面間隙的標(biāo)準(zhǔn)差、顛簸累積計(jì)數(shù)RN以及PSR等。但它們?cè)诒碚髀访嫫秸群褪褂蒙隙加幸欢ǖ木窒扌浴?982年提出了國(guó)際平整度指數(shù)（IRI）的概念，即通過數(shù)學(xué)模型模擬1/4汽車（即單輪）行駛在斷面上的動(dòng)態(tài)反應(yīng)，計(jì)算得行駛距離內(nèi)懸掛系的累積豎向位移，其單位以平均坡度表示，即m/km或mm/km，IRI值可足夠精確地用斷面類平整度測(cè)定方法求得。國(guó)內(nèi)常采用3米直尺和3米八輪連續(xù)平整儀來評(píng)定路面平整度。各種路面的平整度標(biāo)準(zhǔn)見P235表10-2。10.3路面抗滑性能的評(píng)定

路面抗滑能力反映了路面安全方面的使用性能?？赏ㄟ^滑溜事故的調(diào)查分析、路面外觀調(diào)查（如泛油）以及路面抗滑特性測(cè)定等途徑來評(píng)定。一般采用測(cè)定路表抗滑特性這一途徑。路面的抗滑性能主要取決于路表的細(xì)構(gòu)造和粗構(gòu)造。細(xì)構(gòu)造指集料表面的構(gòu)造（粗糙程度）；粗構(gòu)造指面層表面外露集料逐漸形成的構(gòu)造或水泥混凝土表面拉毛、壓槽或刻槽形成的粗糙狀態(tài)。5常用輪胎與路表面間的摩阻系數(shù)fs來綜合表征路表面的抗滑性能。即：一、表征路面抗滑性能的指標(biāo)：fs=Fs/PFs為摩阻力；P為車輪重。有時(shí)也用路表構(gòu)造深度TD、石料磨光值PSV等間接指標(biāo)。二、路面摩阻系數(shù)的測(cè)定：有四種方法1、制動(dòng)距離法：車輛完全制動(dòng)時(shí)，測(cè)定滑移車輛經(jīng)過兩點(diǎn)的速度v1和v2、距離x，利用功能原理，可得這段距離內(nèi)的平均摩阻系數(shù)fd:但這種方法測(cè)定時(shí)會(huì)影響路上交通和存在不安全的缺點(diǎn)。2、鎖輪拖車法：測(cè)定在一定速度下完全制動(dòng)拖車所需的力Fb，并除以輪上的有效荷載P，可得到摩阻系數(shù)fb:fb=Fb/P拖車上安裝兩試驗(yàn)輪，輪胎的平面同行駛方向偏轉(zhuǎn)一角度α（20°）。拖車前進(jìn)時(shí)，試驗(yàn)輪隨之向前滑移，輪上便受到橫向力FL。偏轉(zhuǎn)角不同，測(cè)得的橫向力不一樣，有一最大值。此橫向力同輪上有效荷載P的比值稱作橫向力系數(shù)fL（以百分?jǐn)?shù)計(jì)），它是路面縱橫向摩擦系數(shù)的綜合反映：fL=FL/P3、偏轉(zhuǎn)輪拖車法：4、擺式儀：6三、抗滑能力標(biāo)準(zhǔn)：路面應(yīng)具有的抗滑能力，各國(guó)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)路面規(guī)范對(duì)各級(jí)道路提出了相應(yīng)抗滑標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)瀝青路面有：檢驗(yàn)?zāi)康墓返燃?jí)或路面類型橫向力系數(shù)擺值BPN構(gòu)造深度TD（mm）竣工驗(yàn)收高速公路、一級(jí)公路≧54≧45≧0.55養(yǎng)護(hù)質(zhì)量瀝青混凝土、瀝青碎石>40>37_養(yǎng)護(hù)質(zhì)量貫入式、瀝青表處>30>32_而水泥混凝土路面的抗滑以構(gòu)造（深度)為指標(biāo)，其竣工驗(yàn)收值對(duì)高速及一級(jí)公路，應(yīng)≧0.8mm，對(duì)其他各級(jí)公路，應(yīng)≧0.6mm。10.4路面損壞狀況的評(píng)定

一、路面損壞的類型：分為四大類

1、裂縫或斷裂類：因裂縫或斷裂使路面結(jié)構(gòu)的整體性受到破壞；2、變形類：路面結(jié)構(gòu)仍保持整體性，但形狀在各種因素作用下產(chǎn)生較大的變化；3、表面損壞類：路面表面出現(xiàn)的局部缺陷，如材料分離散失、磨損等；4、接縫損壞類：水泥混凝土面層的接縫及其鄰近范圍出現(xiàn)的局部損壞。710.5路面結(jié)構(gòu)承載能力的評(píng)定

通過對(duì)路面結(jié)構(gòu)承載能力的評(píng)定，可以確定路面的剩余壽命，預(yù)估何時(shí)需進(jìn)行改建，并為加鋪層設(shè)計(jì)提供有用的信息。一、評(píng)定方法：路面結(jié)構(gòu)承載能力的評(píng)定方法可分為破壞和無(wú)破壞兩類。1、破壞類評(píng)定法：從路面各結(jié)構(gòu)層內(nèi)鉆取試樣，通過室內(nèi)試驗(yàn)，確定各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)，估算出結(jié)構(gòu)承載能力。由于不可能在路面大量取樣，所得參數(shù)反映的路面情況有一定的局限性。2、無(wú)破壞類評(píng)定法：一般通過路表彎沉測(cè)定來估算結(jié)構(gòu)承載能力。常用彎沉儀有：靜態(tài)彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動(dòng)彎沉儀和脈沖或落錘彎沉儀。二、路面結(jié)構(gòu)承載能力的評(píng)定：按P182-185方法將調(diào)查路段分為若干均勻路段，整理各路段的實(shí)測(cè)彎沉資料，求得代表彎沉或計(jì)算彎沉。利用設(shè)計(jì)彎沉同標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)的關(guān)系曲線，可大致估算相應(yīng)于代表性彎沉值的容許標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)N。同彎沉測(cè)定前路面實(shí)際承受的軸載作用次數(shù)n相比，可以判斷路面的剩余壽命。根據(jù)剩余壽命的長(zhǎng)短，可鑒別路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的潛在能力。910.6路面管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路上行駛的車輛及荷載日趨增加，里面的損壞將更為迅速，若不及時(shí)對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和改建，路況將迅速下降。所以，如何科學(xué)地、有效地對(duì)現(xiàn)有道路網(wǎng)進(jìn)行管理，合理利用有限的資金和資源，使路面狀況保持在相應(yīng)的最佳水平上，這一問題已成為道路管理部門急需解決的課題。依照系統(tǒng)工程觀點(diǎn)和運(yùn)籌學(xué)的方法建立各級(jí)路面管理系統(tǒng)，是解決上述問題的有效途徑。

一、路面管理和路面管理系統(tǒng)

路面管理：包含了同通過和維持路面有關(guān)的全部活動(dòng)。這些活動(dòng)包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、路況監(jiān)測(cè)和研究。是協(xié)調(diào)和控制同路面有關(guān)的全部活動(dòng)，其目的是使管理部門通過這一過程能有效地利用資金，提供并維持具有足夠服務(wù)水平的路面。

路面管理系統(tǒng)：則是通過應(yīng)用系統(tǒng)分析和運(yùn)籌學(xué)的方法，使路面管理過程系統(tǒng)化；它為管理部門的決策人提供工具和方法，幫助他們找到費(fèi)用-效率最佳方案，以提供和維持在一定時(shí)期內(nèi)具有足夠服務(wù)水平的路面。

路面管理系統(tǒng)的作用在于：改善所作決定的效果，并為決定的實(shí)施效果提供反饋，以便協(xié)調(diào)部門內(nèi)各單位的活動(dòng)，并保證其決定的一致性。10二、路面管理系統(tǒng)的分級(jí)路面管理工作或管理系統(tǒng)一般劃分為兩級(jí)或兩個(gè)層次：網(wǎng)級(jí)和項(xiàng)目級(jí)。1、網(wǎng)級(jí)：網(wǎng)級(jí)管理系統(tǒng)通常包括一個(gè)地區(qū)，如省、市等的公路網(wǎng)或一大批工程項(xiàng)目2.項(xiàng)目級(jí)：項(xiàng)目級(jí)管理系統(tǒng)僅針對(duì)一個(gè)項(xiàng)目。三、路面管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成：一個(gè)完整的路面管理系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)級(jí)管理系統(tǒng)和項(xiàng)目管理系統(tǒng)。1.數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：通常包括以下四類信息