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高速公路瀝青路面使用性能評價
摘 要：瀝青路面具有多方面的使用性能，每一個性能可由一個或多個指標進行評價，瀝青路面的性能評價指標就是按照一定的標準對這些性能進行全面而合理的檢評。文章對比分析了我國現(xiàn)行的瀝青路面使用性能評價指標和標準，結(jié)合目前我國高速公路瀝青路面的現(xiàn)狀，提出了基于預防性養(yǎng)護的瀝青路面使用性能評價指標和標準。
關(guān)鍵詞：評價指標;路面養(yǎng)護;評價方法;瀝青路面
引言
我國《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)根據(jù)目前我國瀝青路面的實際情況建立了瀝青路面性能的評價體系。其中評價內(nèi)容包括路面結(jié)構(gòu)強度、路面狀況、行駛質(zhì)量、車轍和抗滑性能五個方面，路面性能的綜合評價采用路面使用性能PQI進行評價[1]。文章對這些性能的具體要求和計算公式作具體講述，再結(jié)合目前我國高速公路瀝青路面的現(xiàn)狀，提出了基于預防性養(yǎng)護的瀝青路面使用性能評價指標和標準。
一、我國瀝青路面使用性能評價指標方法
1.1 路面結(jié)構(gòu)強度評價
瀝青路面結(jié)構(gòu)強度用結(jié)構(gòu)強度指數(shù)PSSI作為評價指標，PSSI主要受SSI的影響。PSSI的計算公式如下：
路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù)(PSSI)，按式(1)計算。
1.2 路面破損評價
瀝青路面的表面損壞程度以路面狀況指數(shù)PCI作為評價指標，通過計算瀝青路面的破損率就可以進一步求出PCI。PCI的計算公式為：
1.3 路面行駛質(zhì)量評價
瀝青路面的行駛質(zhì)量可以用行駛質(zhì)量指數(shù)RQI或者國際平整度指數(shù)IRI進行評價。我國《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)規(guī)定用RQI評價行駛質(zhì)量，其計算公式如下：
路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)，按式(5)計算。
1.4 車轍評價
一般用車轍深度指數(shù)RDI作為路面車轍的評價指標，RDI的計算公式如下：
RDI=100-2RD (RD≤20mm)60-4×(RD-20) (20mm35mm)(6)
其中：RD為車轍深度，mm。
1.5 抗滑性能評價
瀝青路面的抗滑性能用SRI作為評價指標，SRI可以用橫向力系數(shù)SFC或者擺式儀BPN進行表示，實際中常用SFC表示，SRI的計算公式如下：
二、我國瀝青路面使用性能指標評價方法分析
隨著瀝青路面在我國的大規(guī)模應用和路面檢測技術(shù)不斷發(fā)展，瀝青路面使用性能評價研究工作也逐漸深入。目前，我國瀝青路面性能評價規(guī)范主要有《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》
2.1 《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》分析
《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.2-2001)中對瀝青路面使用性能評價的內(nèi)容主要包括四個方面，即：功能性能、結(jié)構(gòu)性能、承載性能和安全性能[2]。
各指標計算公式如下：
RQI=11.5-0.75IRI，其值范圍為0～10;
PCI=100-15CR0.412，其值范圍為0～100;
SSI=路面設(shè)計彎沉值/路段代表彎沉值，其數(shù)值范圍為0.1～1.5;
抗滑性能一般采用橫向力系數(shù)SFC作為指標，其取值范圍為0～75。
以上四個指標為分項指標。
《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》以養(yǎng)護質(zhì)量指數(shù)PQI作為路面的綜合評價指標。PQI的值即是將上述四個分項評價指標分別乘以相應的權(quán)重后累加求和得到，其取值范圍為0～100。各分項指標和綜合指標的評價又都劃分為優(yōu)、良、中、次、差五個等級[2]。
2.2 《公路技術(shù)狀況評定標準》分析
《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)對高速公路瀝青路面技術(shù)狀況的檢測、評定、評價標準及各指標計算方法等作出了規(guī)定。
瀝青路面的使用性能的四個單項評價指標的計算式分別為：路面損壞PCI、平整度RQI、路面車轍RDI、抗滑性能SRI為分項評價指標，PQI為綜合評價指標，它們的取值范圍都是0～100。
對于路面狀況的影響程度把路面質(zhì)量指數(shù)PQI及各個分項指標分為優(yōu)(90～100)、良(80～90)、中(70～80)、次(60～70)、差(<60)[3]。隨著公路檢測技術(shù)和預防性養(yǎng)護理念的不斷發(fā)展，為了充分體現(xiàn)預防性養(yǎng)護的特點，更好的發(fā)揮預防性養(yǎng)護的作用，有必要對瀝青路面使用性能評價方法和標準做出適當修正。
三、基于預防性養(yǎng)護的瀝青路面使用性能評價標準
目前國內(nèi)外常用的預防性養(yǎng)護措施，都無法顯著提高原有瀝青路面的結(jié)構(gòu)強度，并且當路面結(jié)構(gòu)強度不能滿足要求，只能通過矯正性養(yǎng)護措施對路面進行維修。行駛質(zhì)量也可以作為瀝青路面使用性能評價的控制指標。
文章在對國內(nèi)外路面性能指標評價規(guī)范和相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，對瀝青路面使用性能評價標準中的評價指標標準進行研究，最終提出體系中各性能指標的預防性養(yǎng)護評價的標準。
3.1 控制指標
基于預防性養(yǎng)護的瀝青路面使用性能評價標準的控制指標包括路面結(jié)構(gòu)強度和行駛質(zhì)量。只有當控制指標滿足要求時，才可以采用預防性養(yǎng)護措施對路面進行養(yǎng)護，當控制指標不滿足要求時，應采取其它方式進行維修。
(1)路面結(jié)構(gòu)強度
根據(jù)預防性養(yǎng)護的定義，預防性養(yǎng)護僅適用于路面出現(xiàn)裂縫、輕微車轍、松散(老化)、抗滑性能低下等表面功能性病害。因此當路面結(jié)構(gòu)強度低下，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性病害后，不適于進行預防性養(yǎng)護。路面結(jié)構(gòu)強度良好是進行預防性養(yǎng)護的前提條件，只有路面的結(jié)構(gòu)強度系數(shù)PSSI滿足評價標準，才能進行預防性養(yǎng)護，否則應采用其它的維修方式。
(2)路面行駛質(zhì)量
路面行駛質(zhì)量是否滿足要求是進行預防性養(yǎng)護的前提條件，其主要與平整度有關(guān)。并且預防性養(yǎng)護措施只對路面表面病害具有一定處治效果，不能大幅提高路面的行駛質(zhì)量。
采用行駛質(zhì)量指數(shù)RQI來評價路面行駛質(zhì)量。我國現(xiàn)行交通部頒布的《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTJ073-2007)中規(guī)定的對高速公路、一級公路行駛質(zhì)量分為優(yōu)、良、中、次、差五個質(zhì)量等級，參照規(guī)定，路面行駛質(zhì)量指標采用路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI進行表示，當國際平整度指數(shù)IRI大于2.9，即路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI大于85時，才可以進行預防性養(yǎng)護。
3.2 觸發(fā)指標
瀝青路面使用性能評價標準的觸發(fā)指標包括車轍深度、裂縫率、路面損壞和抗滑性能四個指標，當控制指標滿足要求的前提下，四個指標中的任一指標達到預防性養(yǎng)護評價標準的要求時，應該進行預防性養(yǎng)護。
(1)車轍深度
《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》將車轍評價計入路面損壞，即不管深度如何，均以長度乘以0.4計入路面損壞面積，可以將車轍深度作為一個瀝青路面使用性能評價指標。
《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)規(guī)定，輪跡處深度大于10mm的縱向帶狀凹槽才稱為車轍;車轍深度在10～15mm之間為輕度車轍，車轍深度大于15mm為重度車轍。可以將車轍深度RD作為車轍評價指標，以15mm作為預防性養(yǎng)護的觸發(fā)值，即當車轍深度大于15mm時應進行預防性養(yǎng)護[4]。
(2)裂縫率
瀝青路面早期極易出現(xiàn)裂縫，一旦出現(xiàn)裂縫，它會逐漸擴展，由微小的短裂縫發(fā)展成寬度較大的長裂縫，甚至局部還會出現(xiàn)龜裂。對于路面整體而言，裂縫發(fā)展的密度也就是裂縫率可以更加直觀的顯示裂縫的發(fā)展情況，更加凸顯了裂縫對路面早期性能的影響。因此，將裂縫率即瀝青路面縱向裂縫、橫裂縫的面積(裂縫長度×0.2m)與龜裂面積之和占所調(diào)查路面面積的百分比，作為瀝青路面性能評價的觸發(fā)指標。
(3)路面損壞
路面損壞就是指發(fā)生在道路表面的松散、坑槽、麻面、貧油和路面修補不良等非結(jié)構(gòu)性病害(不包括縱縫、橫縫和網(wǎng)裂)。目前，我國許多高速公路通車后短時間內(nèi)會發(fā)生不同程度的路面損壞。施工質(zhì)量控制不嚴是造成路面損壞的原因主要，另外養(yǎng)護不及時也會進一步使得路面損壞程度惡化。介于此，必須準確調(diào)查路面損壞，針對損壞及時采取適當?shù)念A防性養(yǎng)護措施。
《高速公路瀝青路面預防性養(yǎng)護技術(shù)與應用》中結(jié)合我國實際情況，確定了CR′(除裂縫和車轍的破損面積)的預防性養(yǎng)護區(qū)間為0.056%～0.525%[5]。
文章以路面損壞率作為路面損壞的評價指標，將0.06%確定為預防性養(yǎng)護的觸發(fā)指標值，即當路面損壞率大于0.06%時應進行預防性養(yǎng)護。
(4)抗滑性能
隨著瀝青老化和行車荷載的反復作用，路表集料表面的瀝青膜逐漸脫落、散失，暴露的集料在車輛輪胎的長期摩擦作用下逐漸失去棱角，造成瀝青路面抗滑能力下降。
我國《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)規(guī)定路面抗滑性能用路面抗滑性能指數(shù)SRI評價，SRI可以分為優(yōu)良中次差五個質(zhì)量等級。各評定等級對應的抗滑性能指數(shù)如表3.4所示，當抗滑性能指數(shù)評定值小于80，路面橫向力系數(shù)小于40，質(zhì)量等級評定為中及中以下時，應對路面進行預防性養(yǎng)護。
四、結(jié)論
文章對比分析了我國現(xiàn)行的瀝青路面使用性能評價指標和標準，進而指出了其在瀝青路面早期性能評價中的不足，而后在參考我國國瀝青路面使用評價體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前我國高速公路瀝青路面的現(xiàn)狀，提出了基于預防性養(yǎng)護的瀝青路面使用性能評價指標和標準，以期能夠我國高速公路瀝青路面的預防性養(yǎng)護工作。
參考文獻：
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[5]袁姝晨.淺談瀝青路面應用預防性養(yǎng)護技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2013(17).
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