《路基路面工程》（第二版）主要內容8.1概述8.2路基技術狀況評定與養護8.3路面技術狀況評定8.4路面養護一般對策8.5路面病害及防治8.6路面養護管理系統簡介8.1概述公路在使用過程中，由于行車和自然因素的不斷影響，其使用性能會逐漸衰減，最終達到不能滿足使用要求的狀態。為了解和掌握公路使用性能的變化情況，必須對公路技術狀況進行科學的評定、分析，以便及時采取各種養護和改建措施，延緩其衰變或恢復公路的使用性能。日常養護，包括路面清掃、維持排水系統運作、路基局部加固、路面局部病害修補、綠化、標志標線維護等，以保持公路的完好、暢通、整潔和美觀；周期性的大中修，是為防止路面病害的進一步發展而采取的銑刨、加鋪、重建等工程措施，以提升路面行駛性能、提高結構承載能力、改善提高公路的技術狀況和使用質量。貫徹“預防為主、防治結合”的方針，加強預防性養護，提高公路的抗災害能力；加強公路及其沿線設施的基本技術狀況調查，及時發現和消除隱患；保持公路及其沿線設施良好的技術狀況，及時修復損壞部分，保障公路行車安全、暢通、舒適；吸收和采用新技術、新工藝、新材料、新設備，采取科學的技術措施，不斷提高公路養護質量，有效延長公路的使用壽命，降低路橋設施的全壽命周期成本，提高養護資金使用效益；加強公路的技術改造，以適應公路交通事業的不斷發展。公路養護基本任務日常養護：指對公路范圍內的管理基礎設施進行的日常巡查、保養、小修和養護系統管理等工作；預防性養護：指在公路基礎設施尚未發生破壞、有輕微損壞或病害跡象時,為預防病害的發生或延緩病害的發展或恢復其服務功能而采取的主動養護措施；修復養護：指當公路基礎設施局部出現明顯損壞,或局部喪失服務功能時,為恢復良好技術狀況而進行的功能性、結構性修復或定期更換；專項養護：指為恢復、保持或提升公路基礎設施服務功能而集中實施的完善增設、加固改造、拆除重建或災后恢復重建工程。應急養護：指當公路基礎設施因突發自然災害和事故災難等造成損毀或引發重大安全隱患時,為恢復通行、消除安全隱患而實施的應急搶通、搶修和保通工程。公路養護工程分類公路技術狀況采用公路技術狀況指數MQI和相應分項指標表示。路面(PQI)路基(SCI)橋隧構造物(BCI)

沿線設施(TCI)8.2路基技術狀況評定與養護路基是公路的基本組成部分，路基和路面一起，共同承受行車荷載與自然因素的作用；路基是路面的基礎，可為路面結構長期承受汽車荷載提供重要的保證；路基損壞分為8類；路基技術狀況采用路基技術狀況指數（SCI）進行評價：通過日常巡查，發現病害及時處治，保持良好穩定的技術狀況；路肩無病害，邊坡穩定；排水設施無淤塞、無損壞，排水暢通；擋土墻等附屬設施良好；加強不良地質的巡查、防治、搶修工作。路基養護路肩與邊坡：路肩應保持平整、堅實，橫坡適順，排水順暢。路基邊坡應保持平順、堅實。排水設施：路基排水設施應保持排水暢通。擋土墻：對擋土墻應加強檢查，發現病害應查明原因，采取相應的修復、加固等措施。8.3路面技術狀況評定路面結構在汽車和自然因素的反復作用下，其使用性能會發生改變，由此路面結構逐漸出現破壞，并最終導致其不能滿足使用性能的要求。為了了解和掌握路面使用性能的衰變情況，以便及時采取各種養護和改建措施，緩延其衰變或恢復其性能，必須定期對路面的使用性能進行監測，對它滿足使用要求的程度作出評價。路面表面的行駛質量（功能）：反映了路面為用戶提供方便和舒適的程度，其中最主要的是行駛舒適性或行駛質量；路面結構的損壞狀況與承載能力（結構）：涉及路面的物理狀況，包括路面損壞狀況和結構承載能力；路面表面的抗滑性（安全）：主要指路面表面的抗滑能力。功能和安全方面的使用性能為道路用戶所最關心、而道路的管理部門往往更關注結構方面的使用性能。路面使用性能包括功能、結構和安全三方面：路面破損狀況路面結構的損壞狀況，反映了路面結構在行車和自然因素作用下保持完整性或完好的程度；損壞調查時應從損壞形態、特征和肇因對損壞分類，明確路面損壞的定義；表征路面破損從三個方面進行描述：損壞類型、損壞嚴重程度、出現損壞的范圍或密度。裂縫或斷裂類——路面結構整體性受到破壞；永久變形類——形狀產生較大的變化；表面損壞類——路面表層部分局部缺陷。接縫損壞類——接縫及其鄰近范圍出現的局部損壞。損壞類型：可按損壞模式和影響程度的不同而分為四大類：損壞分級：對各種損壞按其嚴重程度劃分為幾個等級（一般分為2~3個等級）。一般采用人工目測丈量的方法，但費工費時，效率低下，易出錯，且存在一定的危險性。理想的路面破損狀況自動檢測系統：應當能在各種行駛速度和環境條件下識別包括裂縫、坑槽、車轍在內的各種路面破損，且易于操作，價格合理。損壞調查:損壞狀況評價：需采用一項組合評價指標，通常采用扣分法。其要點為損壞類形定義、嚴重程度的分級以及扣分值的確定。評價模型的建立方法同樣采用主觀客觀相結合方法。人員組成：主要為公路部門的管理、設計、施工和養護人員；評分路段選擇：單一破損類形和兩種或兩種以上的破損路段并且要求具有不同損壞嚴重程度和范圍的兩部分路段；評分結果整理：確定各種損壞類形、嚴重程度和范圍的扣分值。然后確定修正值，適應多種破損路段的評價。主觀評分方法：路面的基本功能是為車輛提供快速、安全、舒適和經濟的行駛表面。路面行駛質量（或行駛舒適性）同路面表面的平整度特性、車輛懸掛系統的振動特性、人對振動的反應或接受能力三方面有關。從路面狀況方面考慮，影響路面行駛質量的主要因素是路面平整度。平整度是使用者考慮的行駛舒適性，即從使用者角度反映道路的功能。路面行駛質量路面平整度：路面表面誘使行駛車輛出現振動的高程變化。作用：一是為了檢查控制路面施工質量與驗收路面工程，二是根據測定的路面平整度指標以確定養護維修計劃。路面平整度包括縱斷面和橫斷面兩個方面。平整度測定儀器：平整度測定方法和儀器一般分為三大類：斷面類、反應類、主觀評估法。直尺式測定儀；橫斷面記錄儀；縱斷面測定儀；連續式平整度儀。斷面類平整度測定直接沿行駛車輛的輪跡量測路面表面的高程，得到路表縱斷面，通過數學分析后采用綜合統計量作為其平整度指標。水準測量：應用水準儀和水準尺測量路面輪跡處路表高程，得到精確的路表縱斷面。梁式斷面儀：在3m測定范圍內，直徑為250mm的跟隨輪沿梁長在路表面上滾動，測量跟隨輪相對梁的豎向位移，分辨率為1mm，取值間距為100mm。慣性斷面儀：在車上安裝豎向加速度計，測量車體受路面平整度影響產生的豎向位移。反應類平整度測定系統：在車上安裝由一傳感器和顯示器組成的儀器，可以傳感和積累車輛以一定速度駛經不平整路面時懸掛系的豎向位移量。反應類平整度測定平均調整坡(ARS)：反應類平整度儀測定結果，通常以單位長度內的豎向累積值表示，豎向位移量單位表示則為m/km，稱為平均調整坡；以ARS為指標時，不同反應類的平整度儀器在相同的速度條件下可以建立良好的相關關系；國際平整度指數國際平整度指數(IRI)：為標準車身懸架的總位移(單位為ｍ)與行駛距離(單位為km)之比。采用主客觀相結合的方法，通過主管評分和客觀測量后，建立評價模型。行駛質量評價路面抗滑性是指輪胎沿路面表面滑動時，所承受的摩擦阻力的大小，對行駛在路面的車輛而言，是指在一定條件下（速度、路面濕度等）車輛的緊急制動距離。路面抗滑性是反映路面安全性能最重要的一個指標。從路面管理的角度來看，抗滑性同時也是對路面耐久性的一個量度指標。當抗滑性衰減到最低可接受（安全）水平，將大幅度降低路面所期望的服務功能。路面抗滑性能定義：車輛輪胎受制動時沿路表滑移所產生的抗滑力。路面抗滑性能制動距離法：測試指標為摩擦系數。在潮濕路面上車輛行駛，當四個車輪被制動時，測試出從車輛減速滑移到停止的距離，可計算得到摩擦系數。測試速度快，但須中斷交通。手工鋪砂法（電動鋪砂法）：測試指標為構造深度TD(mm)。將已知體積的砂，攤鋪在所要測試的路表的測點上，量取攤平覆蓋的面積，砂的體積與所覆蓋的平均面積的比值即為構造深度。原理簡單，且便于攜帶，結果直觀。適宜于測定瀝青路面及水泥混凝土路面表面構造深度，用以評定路面表面的宏觀粗糙度、排水性能及抗滑性。擺式儀法：測試指標為摩擦擺值BPN。當擺錘從一定高度自由下擺時，滑塊面同試驗表面接觸。由于二者間的摩擦而損耗部分能量，使擺錘只能回到一定高度。表面摩擦阻力越大，回擺高度越小(即擺值越大)。原理簡單，可以用于室內，也可用于野外測試瀝青路面及水泥混凝土路面的抗滑值。激光構造深度測試法：測試指標也為構造深度TD（mm）。由中子源發射的許多束光線，照射到路表面的不同深度處，二級管接受返回的光束，利用二級管被點亮的時間差算出所測路面的構造深度。測試速度快，適宜于測定瀝青路面干燥表面的構造深度，不適宜于較多坑槽、不平整或裂縫過多的路段。橫向摩擦系數測定車：測橫向摩擦系數SFC。測試車上裝有兩只標準試驗輪胎，它們對車輛行駛方向偏轉一定角度。汽車以一定速度在潮濕路面上行駛時，試驗輪胎受到側向摩阻作用。此摩阻力除以試驗輪上的載重，即為橫向摩擦系數。以事故率的調查與分析為基礎，建立與實測抗滑能力（側向力系數、擺式儀等）的關系，確定最低的抗滑能力指標，同時要求磨光值或者構造深度。抗滑性能評價路面結構承載能力：路面在達到預定的損壞狀況之前還能承受的行車荷載作用次數，或還能使用的年數。表征指標為彎沉值，反映路面整體強度或各層模量。路面結構承載能力的評定方法可分為破損類和無破損類兩種。路面結構承載能力破損類評定法：路面結構承載能力的破損類評定，是從路面各結構層內鉆取試樣，通過室內試驗，確定各項計算參數，估算出結構承載能力。由于不可能在路面上大量取樣，所得參數反映的路面情況有一定的局限性。無破損類評定法：一般通過路表彎沉等測定來評估其路面結構承載能力。彎沉測定定義：一般是指路基或路面表面在規定標準車的荷載作用下輪隙位置產生的總垂直變形值（總彎沉）或垂直回彈變形值（回彈彎沉），以0.01mm為單位。目的：一是利用彎沉儀量測路面表面在標準軸載作用下的輪隙回彈彎沉值，用作評定路面強度的指標；二是通過對路面結構分層測定所得的回彈彎沉值，根據彈性體系垂直位移理論解，反算路面各結構層的材料回彈模量值。貝克曼梁彎沉儀：彎沉代表值的計算（考慮季節、濕度、溫度修正）：自動彎沉儀：模仿貝克曼梁的工作方式，只是采用位移傳感器替換百分表進行自動測量，同時改變了前后測臂的長度比例，通過標定程序將所測彎沉值直接自動記錄下來。落錘彎沉儀：由一定重量的落錘自由下落從而產生相應的當量荷載，這種加載方式所產生的彎沉與行駛車輛對地面的作用非常相似，能夠得到動態彎沉及彎沉盆數據。目的：確定路面的剩余壽命。主要作為路面結構完好程度及其損壞發展速度的依據，確定其改建措施，以作為加鋪層（補強）設計的依據；結構承載能力以彎沉表征，以路段的代表彎沉值表示；注意：不能單獨從彎沉值判斷路面結構的剩余壽命，還應考慮路面結構類型、路面損壞狀況、已承受的標準軸載作用次數等。結構承載能力評價瀝青路面評價指標：強度系數SSI=路面彎沉代表值/路面彎沉標準值；路面技術狀況指數包括：路面損壞狀況指數PCI、路面行駛質量指數RQI、車轍深度指數RDI、路面跳車指數PBI、路面抗滑性能指數SRI、路面結構強度指數PSSI、路面磨耗指數PWI等7個指標。8.4路面養護一般對策路面養護應經常保證路面結構承載能力和技術狀況良好、路面無明顯病害、車輛行駛舒適、安全。路面結構強度為優良，但高速和一級公路其他路況指數為中及以下、二級及以下公路其他路況指數為次及以下時，應實施修復養護工程;路面結構強度為中及以下時，高速和一級公路應實施專項養護，二級及以下公路根據病害嚴重程度應實施修復養護或專項養護工程。分為日常養護和養護工程。日常養護包括日常巡查、日常保養和日常維修；養護工程包括預防養護、修復養護、專項養護和應急養護；瀝青路面技術狀況指數PQI及其分項指標評價為優、良的路段，可進行日常養護、預防性養護或修復養護；對任一分項指標評價為中及以下的路段，應進行修復養護；瀝青路面發生局部病害或局部結構性損壞時，應采取功能性罩面或結構性補強等措施；瀝青路面發生全面性結構性損壞，采用功能性罩面或結構性補強等措施難以恢復良好技術狀況時，應實施專項養護工程進行翻修、改建或重建。瀝青路面養護日常巡查：日常保養：日常維修：裂縫、坑槽、車轍、沉陷、波浪擁包、松散、泛油；日常養護預防性養護封閉路面表面細小裂縫與裂隙,提高路面的防水性能；防止路面表面松散,延緩路面的老化；提供表面磨耗層，提高路面的耐磨性能；保持或提高路面的抗滑性能。具體技術措施主要包括：灌縫、貼縫、霧封層、薄層罩面、超薄罩面、封層罩面及就地熱再生等。根據瀝青路面公路等級、路面技術狀況、交通量大小、預期壽命等因素，合理確定瀝青路面修復養護目標。同時應根據瀝青路面主要損壞類型進行養護設計和方案比選，采取罩面、結構性補強等措施；滿足：有效處治原路面或下承層的各類病害；保證與原路面或下承層、新舊界面的粘結防水及其搭接平順。修復養護綠色養護積極推廣并采用節能減排、低碳環保的綠色養護技術；再生利用、溫拌瀝青路面、降噪瀝青路面、鋼渣等工業廢料的應用等。日常巡查：預防性養護：路段內填縫料損壞比例達到15%及以上時應更換30%以上的填縫料；填縫料損壞比例達到50%及以上，或填縫料達到使用壽命時，應全部更換。路面出現裂縫時，應及時進行裂縫密封處理。因基層沖刷、路床軟弱、路基不均勻沉降等造成路面局部脫空或錯臺等病害時，可分別采取板底灌漿、路床加固灌漿或填充灌漿等加固措施。路面結構內部存在積水時，應增設路面結構內部排水系統或邊緣排水系統。水泥路面養護非結構性修復：路面抗滑性能不足時，可采取機械硬刻槽、拋丸、化學處理或金剛石縱向銑刨等措施。路面抗滑性能和平整度均不足時，可采取聚合物水泥砂漿罩面或薄層瀝青混凝土罩面等措施。路面出現坑洞時，應采用低收縮干硬性混凝土或補償收縮快通混凝土等及時進行修復。路面出現較大范圍脫空或錯臺時。應及時處理。結構性損壞：植筋補強、設置隔離縫、補設傳力桿或拉桿、全深度補塊、拱起修復；結合式加鋪、直接式加鋪或瀝青混凝土加鋪。全面性結構性損壞：實施專項工程進行全面加鋪補強、改建或重建。8.5路面病害及防治瀝青路面常見病害主要分為兩類：結構性破壞、功能性破壞；瀝青路面損壞分為四類，即：裂縫(裂縫類)、永久變形(變形類)、水損害(松散類)、表面功能衰減(其他類)。泛油：瀝青用量偏多、路面空隙率偏小引起，可撒鋪礦料進行處治；波浪：瀝青混合料抗剪強度不足引起，可采用熱拌瀝青混合料填平；擁包：瀝青稠度偏低、用量偏多，或級配不好、細集料含量偏多引起，一般采取鏟平的方法處治；滑溜：集料表面磨光或泛油導致，可加鋪防滑封層處治；裂縫：較小的可灌入熱瀝青處治，較大填入瀝青石屑混合料；坑槽：開挖成矩形，四周側壁涂刷熱瀝青后、采用相同材料填補壓實；松散：瀝青稠度偏低、粘結力差、用量偏少或礦料撒鋪不均勻引起，清除松散料后再鋪面層；啃邊：設置路緣石、加固路肩等。水泥混凝土路面常見的病害有兩大類：水泥混凝土板破壞、接縫破壞；板的損壞：縱向裂縫、橫斜向裂縫、斷角、交叉裂縫和破碎板；接縫破壞：接縫擠碎、拱起、唧泥和板底脫空、錯臺。水泥路面病害及防治填縫料：增補或更新填縫料，保持飽滿不滲水、避免雜物混入；裂縫：對較小裂縫灌填瀝青砂、瀝青瑪蹄脂、或用環氧樹脂膠結，對嚴重裂縫填入瀝青砂搗實、燙平，用細砂覆蓋；孔洞、坑槽和局部剝落：采用水泥砂漿或硫磺水泥填補，也可采用早強混凝土；大面積磨耗：雙層瀝青表面處治；斷裂：在斷裂位置鑿開為5~7cm的長方形槽，填補混凝土；整板修復：全部破碎挖除后澆筑新板；罩面：加鋪新混凝土，加鋪瀝青層等。水泥混凝土破碎技術不能滿足使用要求的混凝土，必須進行破碎，破碎后可原位利用（移除成本高、對環境造成不利影響）；原位利用：降低成本、不會對環境造成不利影響；破碎設備：沖擊壓實設備：打碎并穩固水泥混凝土板；共振破碎設備：施加高頻低幅的振動荷載，產生的破碎顆粒較小；多錘頭破碎設備：利用多個重錘下落使板破碎，產生的碎塊較大；打裂壓穩設備和打碎壓穩設備：門架式破碎機；鑿眼穿孔設備：替代小型破碎機。8.6路面養護管理系統簡介隨著國民經濟的發展，道路上行駛的車輛及荷載日趨增加，路面的損壞將更加速，若不及時對路面進行養護和改建，路況將迅速下降。所以，應科學地、有效地對現有道路網進行管理，合理使用有限的資金和資源，使路面狀況保持在相應的最佳水平。通常養護資金有限，不能對所有不滿足使用性能最低要求的路段進行及時養護或改建。需要考慮怎樣把有限的資金分配到最需要采取措施并能取得最佳效果的路段上，使現有的路網保持合理的服務水平。依照系統工程觀點和運籌學的方法建立各級路面管理系統是解決上述問題的有效途徑。國外在30年前已開始有關路面管理系統的研究工作，現有許多“系統”在運行。我國已在一些省市建立了初步的路面管理系統。路面管理：應用系統分析的方法，綜合考慮技術、經濟、社會和政治等方面的因素，協同各項路面管理活動。路面管理是協調和控制同路面有關的全部活動。目的是供管理部門通個這一過程能有效地利用資金，提供并維持具有足夠服務水平的路面。路面管理系統(PavementManagementSystem)則是通過應用系統分所和運籌學的方法，使路面管理過程系統化；它為管理部門的決策人提供工具和方法，幫助找到費用—效果最佳方案，以提供和維持在一定時期內具有足夠服務水平的路面。為管理部門的決策者提供分析的工具和方法；幫助決策者考慮和分析比較各項可能的對策；定量預估各項對策的后效；在預定的標準和約束條件的基礎上，選用費用—效果最佳的方案。改善決策者所作出決策的效果；擴大決策范圍；為決策的效果提供反饋信息，以積累管理經驗；保證部門內各級單位決策的協調一致性。目的：作用：路面管理系統主要是由調查子系統、數據庫子系統、功能程序子系統等組成。調查子系統包括調查儀器的采用、調查的組織、數據分析、數據傳送等；數據庫子系統包括數據組織、數據結構、數據存取等；功能程序子系統包括完成各種功能的數據處理程序。過程：系統通過路況重點調查和數據分析，選擇評價指標，得出評價標準，建立預測模型和對策，然后通過路況全面調查，對路面進行評價，作出路況預測，制訂相應養護對策，最后由優化模型進行對策優化，通過檢驗，如不滿意，則補充重點調查，重新確定標準和修改模型，如滿意則執行。執行后進入下一循環周期。考慮道路養護部門效益為主的養護管理系統：是在道路養護部門現有的可能獲得的資金、設備、勞動、材料及其他資源的約束下，對路況進行調查、評價，作出相應的能獲得最佳效果的養護對策和計劃。全面考慮道路修建、養護、使用等部門綜合效益的路面管理系統：從不同的道路種類必須保證什么樣的路面性能出發，綜合評價路面，以保證道路綜合效益最大為前提制定對策，預測養護維修的資金。分類網級管理系統：以整個地區公路網為對象，用于制定路網養護政策、確定路網養護需求和費用優化分配的宏觀分析系統。項目級管理系統：以路段為對象，從技術和經濟角度分析養護方案的系統。