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  • 2022-05-11 18:18:53 发布

豫西地区公路沥青路面预防性养护决策研究

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分类号学校代码密级学号大考工程硕士学位论文豫西地区公路沥青路面预防性养护决策研究学位申请人付森锋导师姓名及职称郭小宏(教授)李煜焱(高级工程师)工程领域名称项目胃理论文提交日期 重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:日期:乂卑二月“日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并进行信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等),同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名、指导教师签名日期丨弃月;;日丨日期每月丨〔日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社系列数据库中全文发布,并按《中国优秀博硕上学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名:指导教师签名:—日期年口月曰曰期彳年夂月曰 目录第一章绪论研究的必要性和意义国内外研究现状国外研究现状国内研究现状主要研究内容技术路线第二章公路沥青路面使用性能及影响因素路面使用性能功能性能结构性能承载力安全性及外观影响路面使用性能的因素路面特征交通气候工程施工与养护其他因素本章小结第三章豫西地区公路沥青路面病害调查及分析病害检测概述病害调查路段概况检测主要设备及完成工作量路面技术性能检测流程公路沥青路面典型病害调查统计裂缝车辙翻浆泛油 3.2.5松散坑槽路面钻芯取样分析钻芯芯样位置芯样评价及分析本章小结第四章豫西地区公路沥青路面使用性能评价现行路面使用性能单项评价指标路面破损状况评价指标路面行驶质量评价指标路面结构承载力评价指标路面抗滑性能指标现行路面使用性能综合评价指标调查路段的使用性能单项指标评价路面破损平整度车辙结构强度抗滑调查路段的使用性能综合指标评价本章小结第五章沥青路面常用的预防性养护措施及决策方法国内外常用的预防性养护措施裂缝填灌类薄层罩面类表面封层类沥青再生类沥青路面预防性养护措施决策的常用方法费用效益分析法寿命周期费用法决策树与决策矩阵法综合评判法聚类分析法本章小结第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择 6.1基本理论灰理论的基本概念灰色关联投影法与沥青路面预防性养护措施决策分析灰色关联投影法决策模型的计算方法决策矩阵的确定决策矩阵的初始化灰色关联决策矩阵的确定灰色关联投影值的计算灰色关联投影法决策模型的一般步骤沥青路面预防性养护措施灰色关联投影法决策流程实例分析灰色关联判断矩阵的建立定量指标相对隶属度向量的确定定性指标相对隶属度向量的确定灰色关联投影值的计算本章小结第七章结论与建议主要研究结论进一步研究的建议参考文献在学期间发表的论著及取得的科研成果 摘要沥青路面在繁重的行车荷载的作用下,加之各种自然因素,在运营期内会出现沥青老化脱落、微裂缝、松散、透水、抗滑性能不足等早期病害,如不采取恰当措施及时处理,已有的功能性病害将会发展加剧,加速路面结构的损坏、影响路面行驶质量,缩短沥青路面使用寿命。由于道路出现早期病害时仍具有足够的结构承载能力,如在此时采取有效的路面维护措施,将能够阻止路面损害的进一步发生,有效延长路面的服务年限和寿命。公路路面结构是一个复杂的系统,影响路面结构性能的因素很多且关系复杂,它涉及到工程设计、施工和使用各个环节,并且绝大部分因素都具有不确定性。研究沥青路面的预防性养护问题,应该从影响路面结构性能的因素分析入手,进行系统和深入的分析,建立考虑因素不定性的路面结构性能综合评佔。以路面实地调查资料为基础,摒除人为判断的主观性与路面破坏项目难以量化的困扰,基于实际路面状而做出科学性维护决策。本文综合应用灰色关联分析法和矢量投影法,建立基于多目标灰色关联投影法的预养护措施选择的决策模型。以郑洛高速公路为工程实例,用实例证明所得的决策结果与基于费用效益比较,与项级综合评判的决策结果基本一致,说明该方法应用于选择高速公路沥青路面最佳预养护措施是可行有效的。关键词:沥青路面;病害调查;使用性能评价;预养护决策;灰色关联投影法 ABSTRACTBecauseofvariousnaturalfactorsandtheroleoftheheavytrafficload,therewillbeproducedearlydiseaseinasphaltpavement,suchasagingasphalt,micro-cracks,loosegrain,permeable,insufficientskidresistanceinpavementperformance.Ifwedonottakenappropriatemeasures,somediseaseswilldevelopfunctionally,acceleratedamageofpavementstructure,whichwillbeaffectroadqualityandshortenthelifeoftheasphaltpavement.Whenearlydiseaseappear,thepavementstillhassufficientstructuralbearingcapacity,asinthiscondition,wecantakeouteffectivemeasuresforroadmaintenance,thatwillbeabletostopfurtherdamageoccurs,extendingthelifeoftheroadeffectively.Thepavementstructureisacomplexsystem,thefactorsthataffectingtheperformanceofthepavementandtheirrelationshipiscomplex,whichrelatestoengineeringdesign,;; 第一章绪论第一章绪论研究的必要性和意义随着交通运输业的迅猛发展,交通量大和超载己成为公路运输的普遍特点,这对浙青路面的服务质量和使用寿命提出了严峻的考验。高温和轴载是导致路面车辙的重要因素,路面渗入水进入浙青路面结构层是导致路面水损坏的重要原因。路面材料的逐渐老化以及在路面使用过程中不断承受行车荷载和自然坏境的作用,会逐步导致路面产生破损,进而导致公路沥青路面的使用性能逐渐下降;当使用性能降低到一定程度后,为了保证行车的安全及舒适性,满足出行的要求,应采取相应的维护和改建措施以恢复和提高路面的使用性能。公路维护管理部门也只有在及时准确的掌握路面的使用状况的基础上,才能做出科学的判断及预测,制定出最佳维护对策,而在准确预估其性能随时间演化的规律基础上,才能要准确判断何时该采取相应的养护决策及措施“】。公路路面结构是个复杂的系统,影响路面结构性能的因素很多且关系复杂,它涉及到工程设计、施工和使用各个环节,并且绝大部分因素都具有不确定性。不确定性是路面结构的本质属性,在以往的研究中,由于科学技术水平的限制,对许多因素的不定性分析遇到了困难,不得不采用些假定,甚至忽略部分因素,即使对不定性的考虑,侧重因素的随机性。从科学的角度上,沥青路面性能的评价与研究应该从影响路面结构性能的因素分析入手,建立考虑因素不定性的路面结构性能综合评估,以路面实地调査资料为基础,掳除人为判断的主观性与路面破坏项难以量化的困扰,基于实际路面状况做出科学性路面预防性维护决策。近年来,随着河南省经济的发展,道路交通重轴载、高胎压、大流量的特点越來越突出,许多公路浙青路面都出现了不同程度的早期损坏,极大地阻碍了畅通河南的建设步伐。由于体制及技术方面的原因,河南省公路重建轻养的问题仍旧存在,对公路维护技术还有待进行系统的研究,缺乏系统的决策体系。因此,如何科学制定道路维修政策,编制维修计划,合理分配和使用有限资金,以保证道路具有足够的服务水平已经成为相关管理部门迫切需要解决的问题。同吋,对于延长道路使用寿命,构建和谐畅通的出行环境,满足公路管理维护工作的技术需求及提高公路维护的效率具有重要的社会经济意义。国内外研究现状 2第一章绪论路面养护管理决策的核心问题是路面需求分析,通过建立路面使用性能的分析评价模型,对采集到的路面检测基础数据进行分析评价,按照路面养护维修对策模型、费用模型确定养护维修方案,然后依据路面使用性能、政策要求、资金约束等条件因素对路网内各项目进行排序,确定最优方案,为公路养护管理部门提供决策支持。国外研究现状从二十世纪五十年代起,欧美国家公路路网陆续建成,但随着路面服务时间的增加,道路的维护维修问题日益突出,因为每年都会耗费大量人力物力来维护和改善现有道路的服务水平,于是相关公路管理部门幵始对现有运营中的道路路面使用性能进行重点的分析和研究,在此基础上做出科学的预养护决策。道路预防性养护概念由美国最先提出两个观点组成:是延缓未来的破坏,尽量在不增加路面结构承载力的前提下改善或提高系统的功能状况;二是寻找适当的吋机,选择适当措施,应用在需要莽护的路面上美国在年代就开始启动了大规模路网重建工程,并于年启动了■个庞大的战略性公路研究项,指出了预防性养护在减少其使用寿命周期内费用、降低路面使用性能恶化速率这两方面重要意义。正确实施预防性养护措施可延长路面的寿命周期,保持路面良好的使用状态,节约养护资金和减少寿命周期费用。根据计划估算,在整个路面寿命周期内计划性地进行次的预防性养护可以延长道路使用寿命年,节约莽护资金。在年代初期,涯太华的市政部门就意识到及吋进行路面养护措施的重要性。其他国家,如英国、德国、日本等也在沥青路面发生严重病害前选择适当的养护措施进行养护,同吋期还研发出了新型的存储式冷铺浙青修补材料。近年来,国外许多专家学者对路面的预养护决策进行了大量理论研究,西方发达国家高速公路建设起步早,在经历了大规模的公路建设后,至上世纪年代末,这些国家的高速公路建设规划基本完成,此吋,早期修建的高速公路己临近使用中期,为了准确了解路网的破损状况,把有限的养护资金分配到最需要养护的路段,研究人员开发了路面数据检测设备,建立了数据库,制定了评价方法、标准和优先养护排序模型。国内研究现状同济大学的孙立军教授提出了基于老化的沥青路面预防性养护吋机的判定 第一章绪论方法;任突通过引入改善系数和寿命系数建立了预防性养护后的路面性能衰变模型,进而提出了利用该衰变模型选择预防性养护措施和其实施时机的确定方法;戴洁总结出路面性能衰变规律,提出了适合于高速公路浙青路面预防性养护的评价与预测方法,以及相应的对策模型;季琪提出了上海市浙青混凝土路面预防性养护的宏观标准,以综合评判系数最大为标准选择最合适的预养护措施;赵佳军等人对针对沪宁高速公路浙青路面状况,进行了预防性养护技术研究;李晓燕提出了高速公路浙青路面养护决策时机的确定原则;张肖宁提出了预防性养护对策的选择流程、实施养护措施路段划分的标准和方法,采用动态聚类决策方法,给出了预防性养护对策选择的流程。在路面养护管理决策方面,由于计算量和基础数据采集的要求,进行整个路网多年的完全优化决策问题是十分困难的,因此近年来多采用近似优化决策方法,并集中于集成和启发两个方向。集成是将个较大的路网根据路面状况、交通量、线路等级等特征,合并成较少的路段,并对合并后的项进行优化决策;启发则是根据求解的优化问题,按照定的方法,逐步逼近最优解,最后获得个近似最优解。随着公路建设的不断发展和路网的逐步形成和完善,路面管理的优化决策也由最初的单标决策发展为多标决策。前各种数学规划方法如决策树、排序法、近似优化、纯数学优化网、动态规划、马尔可夫决策过程等方法均被应用于路面养护决策中。主要研究内容主要研究内容如下:借助项目承担单位先进的路面病害检测设备,对豫西地区公路沏青路面进行检测,同时,通过与地方公路养护管理部门合作,结合已有的检测数据及养护历史数据,结合现有《公路沥青路面技术状况评定标准》对典型地区公路沥青路面技术状况进行评价。借助项目承担单位路面隐性病害检测设备,结合钻芯取样检测结果,对豫西地高速公路涵青路面隐性病害进行综合检测与评价,从而了解并掌握该地区公路路面功能性及结构性病害的主要特征。对国内外公路沥青路面预防性养护的常用措施进行了分类总结,并系统的总结公路沥青路面预防性养护措施决策的常用方法,介绍各种决策方法的适用情况,分析总结各种决策方法的优势和不足。在前述大量技术文献调研的基础上,引入灰色系统理论,总结分析其用于公路沥青路面预防性养护措施决策的可行性,初步拟定应用灰色关联投影 4第一章绪论法选择公路筋青路面预防性养护措施。通过实例研究灰色关联投影法决策模型在浙青路面预防性养护决策中的应用,并对此作出结论。技术路线本文围绕着预防性养护的定义展幵,以公路浙青路面预防性养护的关键技术一预防性养护措施的选择为论文的切入点进行研究主要技术路线如下图:技术资料调研已有预防性养护应用和夬策技术研究镜西地区筋育路面检蒯及卷炉历史数据现有自养护决策方法优缺点分祈键西地区育路面技术状况评价分析二二引入灰色关联投影法寺」灰色系统理论介绍决策模型的建立应用于养炉决策的可行性分析,例计算始证分析结论与展望图技术路线 第二章公路浙青路面使用性能及影响因素第二章公路浙青路面使用性能及影响因素保证运输车辆安全正常行驶是道路路面所应具备的基本能力与属性,但路面的使用性能会随着时间的推移产生逐渐衰退的现象,原因是浙青路面在使用过程中受到交通荷载反复作用和在自然环境的影响下会产生病害现象,且会随着时间的推移而日趋严重,病害累计到一定程度后会影响行车的速度、安全性,极大的降低路面的使用寿命。路面使用性能功能性能路面的功能性能反应了路面的行驶质量或服务水平。路面的行驶质量受以下几个因素影响:路面的平整度、车辆悬挂系统的振动特性、乘客对振动的反应或接收能力丨。结构性能路面的结构性能是指路面结构保持完好的程度。路面在使用过程中会随着车辆荷载的反复作用、周围环境温度和湿度和路龄而出现各种损坏。损坏可按形态和影响程度的不同归纳为:裂缝和断裂、永久变形、表面损坏。承载力路面结构的承载能力,是指路面在达到预定的损坏状况之前,还能承受的行车荷载作用次数,或者还能使用的年数。路面的结构承载能力同损坏状况有着内在联系,在使用过程中,路面的承载能力逐渐下降,结构损坏程度逐步发展。承载能力低的路面结构,其损坏状况达到严重程度时,必须采取改建措施如设加铺屋,以恢复或提高其承载力。安全性及外观路表面的抗滑能力表征安全性,以摩阻系数或抗滑指数表征。外观是指路面给道路使用者的视觉印象,它包括反光和目玄目、夜晚能见度、表面结构等。 6第二章公路浙青路面使用性能及影响因素影响路面使用性能的因素路面特征路面特征因素主要是指路面结构特征,如面层、基层类型及厚度以及路面材料特征等。路面使用性能预测模型建立的基础就是路面结构特征,不同的路面类型有不同的路面结构层次和结构强度,所体现出来的路面使用性能不尽相同。交通交通因素主要包括公路等级和交通量的影响。交通荷载作用次数对于路面的结构性能影响最大,表现为交通量越大,路面破损状况越严重气候气候因素主要包括温度和湿度因素两个方面。温度直接影响到筋青混合料的螺变性能,也是车辙和某些类型裂缝的主要影响因素。湿度主要影响到路面的结构承载力,降低路面的结构强度。工程施工与养护工程因素主要有道路施工质量和养护管理水平。道路施工质量对路面使用性能的衰变影响较大。道路养护管理水平的高低则直接决定了道路使用寿命,好的路面养护管理可以有效延缓路面使用性能的衰变。其他因素包括路龄因素、车辆特性因素、道路绿化因素、道路排水因素等。其中路龄因素对路面使用性能的影响最大,主要体现在对路面破损状况和平整度有很大的影响。本章小结本章分析了路面特征、交通量、气候、工程施工与养护以及路龄、车辆特性等因素对公路沥青路面使用性能的影响。 第三章豫西地区公路浙青路面病害调查及分析第三章豫西地区公路浙青路面病害调查及分析本章以长济高速公路为例,讨论豫西地区浙青路面病害及原因分析。病害检测概述病害调查路段概况长济高速公路是河南省境内高速公路,东起新乡境内长垣,与大广高速相连,西至济源,与二广高速相连,中间部分为晋新高速段。是连接大广、二广、郑焦晋、京港澳高速公路的重要通道。济源至焦作段主线采用双向四车道高速公路标准建设,全长公里,设计速度为公里小时,路基宽度米,主线沥青路面结构为::改性掘青八卜面屋;八中面层下面层水泥稳定碎石基层水泥稳定碎石底基层。检测主要设备及完成工作量主要设备本项主要检测设备配置如表所示:表主要检测设备一览表设备名称型兮单位数量主要用途智能道路检测车台路而破损、平整度、车辙光动态弯沉测量系统台路面弯沉车拖式取芯机台路而取芯—交通安全车—台检测时安全维护交通车—台智能路面检测车路面破损、平整度、车辙的检测采用智能路面检测车进行检测,设备如图、图。 8第三章豫西地区公路浙青路面病害调查及分析图路况智能检测车、、裔方摄賴抗综面栢机々‘。響—掘激織生器:参。::▲誕通::盡::检到车繼成仪觫发面挺图路况智能检测车功能组成激光动态弯沉测量系统:巧、图激光动态弯沉测量系统 第三章豫西地区公路浙青路面病害调査及分析路面弯沉采用激光动态弯沉测量系统。采用专为检测路面弯沉而设计“激光动态弯沉测量系统”(如图,并建立同贝克曼梁检测结果的关系。激光动态弯沉测量系统是国际领先水平的全自动快速弯沉检测车。该检测车无须人工干预,以全自动化的方式快速检测路面变形速度、回弹模量和动态弯沉。对每一评定路段(路面病害调查后,确定重点检测路段),综合运用数理统计的方法,得出平均弯沉、标准差、代表弯沉。表激光动态弯沉测量系统技术指标指标项指标值测量速度最佳速度时间分辨率纪间分辨率测量精度测量范围丨均检测里程工作环境温度摄氏度工作地而温度摄氏度标准轴载±完成主要工作量表本次检测主要完成工作量一序号指标单位完成数量路面破损状况车道公里路面行驶质量半幅公里路而车辙丨车道公甩路面结构强度半幅公里路面技术性能检测流程路面技术性能检测流程如图。 _10第三章豫西地区公路浙青路面病害调查及分析资:安全丨办理,上牧方案许可阶段,雙设备设施人员准备■〔八:—‘检酒、;夏,—…——…—£分析斜灘评定接告■眉丨川图路面检测流程图本次主要检测经过如下:人工调查沿线设施一路况检测车检测路面破损状况、平整度、车辙一激光动态弯沉测量系统检测路面弯沉一整理数据,编制报口公路浙青路面典型病害调查统计对长济高速浙青路面病害的类型,及其成因进行初步分析如下。裂缝调查路段的路面裂缝包括横向裂缝、纵向裂缝、网裂等,详见图、图、图。 第三章豫西地区公路沥靑路面病害调査及分析:■‘:上】图左幅横向裂缝;;■图左幅纵向裂缝▲章繁二务‘,霸”‘‘图左幅的网裂 _12第三章豫西地区公路浙青路面病害调查及分析车辙一般情况下,轻度车辙的平均深度,中度车辙的深度重度车辙的深度〉。根据《公路路基路面现场测试规程—浙青路面车辙测试方法(横断面尺法,测量记录横断面尺顶面与路面之间的距离,测量准确至,确定最大车辙深度。右幅、处的车徹如图。图右幅、处的车辙翻裝从检测现场来看,检测路段出现了不同程度的翻聚,如图为翻架处具有代表性的点位。應图右幅处的翻衆在调查现场,可以目测到个别路段的翻装范围较广,且个别地方虽经过铣刨、加罩,但路面在车辆荷载作用之下,仍有大量的水从路表渗出。这表明路基己有不同程度的损坏,仅仅对路面进行处理达不到从根本上改善道路状况的目的。 第三章豫西地区公路浙青路面病害调査及分析泛油泛油是指浙青从浙青混凝土面层的内部和下部向上移动,使路面表面有过多浙青的现象如图。乂々‘‘图泛油调查表明,在大多数路段,泛油一般存在于在行车道上,呈现出是间断式片状分布。松散坑槽松散的症状为沥青混凝土中沥青与集料的粘结力作用逐渐下降并丧失,在车辆荷载作用下使浙青混凝土表面层呈松散状态如图。謂—誦图松散坑槽路面钻芯取样分析钻芯芯样位置为深入了解面层和基层的损坏情况,对几个代表性的段落选取破损点(车 H第三章豫西地区公路湖青路面病害调査及分析辙、裂缝处)进行钻芯取样,芯样分析如下。表钻芯取样结果芯样描述右幅面层完整,基层碎裂右幅面层碎裂,基层完整右巾面层碎裂基层碎裂右幅面层碎裂,基层完整右幅面层完整,基层碎裂右幅面层碎裂,基层完整左幅面层完整,基层碎裂左幅面层碎裂,基层碎裂左幅面层碎裂,基层碎裂左幅碎裂,基碎裂左幅完整,基完整芯样评价及分析从钻芯的统计结果分析可知,路面病害处的结构可分为以下特征:①面展完整,基层完整如图②面层完整,基层碎裂(如图③面层碎裂,基层完整(如图④面层碎裂,基层碎裂(如图。具体的举例分析如下。面层完整,基层完整图左幅取芯对该段号车道取芯,发现面层完整,基层难以取芯,基层也保持完整。面层完整,基层碎裂 第三章豫西地区公路沥青路面病害调查及分析从路面钻芯结果可以看出该段路面面层尽管保持完整,但基层碎裂严重,表明结构强度不足。图右幅取芯面层碎裂,基层完整图右幅取芯通过对此路段贯穿裂缝处进行钻芯取样,面层芯样虽然破损,而基屋完整,芯样难以取出,说明基层并没有损坏。面层碎裂,基层碎裂图右幅取芯该段裂缝处面展断裂较为严重,再进步钻取基层,发现基层碎石较多。 _16第三章豫西地区公路浙青路面病害调査及分析本章小结本章对豫西地区的典型公路路面病害进行调查分析,初步掌握了该地区的公路浙青路面早期破坏的典型特征,为路面技术状况评定及养护维修方案的制定提供依据。 第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价对公路浙青路面使用性能的科学评价,是合理制定养护计划,优化养护资金分配的前提。本章在对各类病害信息进行统计和分析的基础上,依据公路检测数据对调查路段进行了整体性评价,以便于判别适合预养护的路面,为详细划分预养护路段提供依据。现行路面使用性能单项评价指标单项评价指标是对路面使用性能的某一特定属性进行评价。单项评价指标分别用来表征路面的行驶质量、表面损坏状况、结构承载能力及抗滑能力等。我国现行《公路沥青路面养护技术规范》中对路面质量的评价内容包括:行驶质量指数(、路面损坏状况指数(、结构强度指数(和抗滑指数(路面破损状况评价指标评价指标《公路技术状况评定标准》(中规定沥青、水泥路面破损状况以路面状况指数来评价,按下式计算。乞式中:一初始无损坏时的评分值,一般釆用百分制即—路面综合破损率,以百分数计;—待定常数,根据当地情况及调查数据回归得到,公路沥青路面养护技术规范中,;一调查路段内的折合破损面积;乂一调查路段的路面总面积一第类损坏、类严重程度的实际破损面积一第类损坏、类严重程度的换算系数,取值参照表路面破损换算系数。 _18第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价表路面破损换算系数破损类型严重程度换算系数(轻车辙—重—;——重轻坑槽重修补损坏不规则裂缝——龟裂中£波、,浪、轻£一轻拥包磨光按《公路技术状况评定标准》(—路面状况指数(是根据路面破损率(来计算的,对筋青路面损坏类型分为类项,主要病害有:横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、块状裂缝、松散、坑槽、沉陷、车辙、、泛油、波浪拥包及修补等,病害检测结果根据损坏程度换算成面积后进行统计计算。同时,每种病害又根据其损坏程度分为轻度、中度、重度等级别。不同级别的病害按照不同的权重(如表,计算得到综合破损率,由此可以得到 第四章豫西地区公路油青路面使用性能评价路面状况指数(。从某种程度上反映了路面破损的程度,范围从,值越大,说明路面破损越少,路面状况越好。表浙青路面损坏类型及权重—类型(损坏名称损坏程度权重计量单位轻龟裂中面积块状裂缝§—面积重:—纵向裂缝一影响:—横向裂缝影响坑槽—而积重—松散—面积重沉陷—而积重生撒长度重影响宽度:—波浪拥包—面积重泛油而积修补而积评价标准《公路沥青路面养护技术规范》中根据路面破损情况,将路面使用性能分为五个等级,具体评价标准见表。表路面破损状况评价标准——评价等级优丨良中次差路面状况指数 20第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价路面行驶质量评价指标评价指标《公路浙青路面养护技术规范》采用由国际平整度指数计算求得的行驶质量指数作为评价指标,公式如下:式中:,一经验系数,,;—国际平整度指数—行驶质量指数,数值范围为,若则取;若,则取。《公路技术状况评定标准》(,行驶质量指数(按式计算。式中:—国际平整度指数,—高速公路和一级公路其他等级公路—高速公路和级公路,其他等级公路。值的范围为值越大,表明路面行驶质量越好,行车也越舒适。评价标准《公路浙青路面养护技术规范》和《公路技术状况评定标准》中所对应的评价标准及国际平整度指数分别见表及表。表路面行驶质量的评价标准养护规范)、评价等级““““:行驶质量指数对应的国际平整度指数丨 第四章豫西地区公路洇青路面使用性能评价表路面行驶质量的评价标准公路技术状况评定标准)优良丨中次差行驶质量指数对应的国际平整度指数“高速公路和一级公路’)【)’)对应的国际平整度指数丨、其它等级公路■路面结构承载力评价指标评价指标《公路沥青路面莽护技术规范》对沥青路面结构承载能力进行评价吋采用结构强度指数,见公式式中:—路面结构强度系数;「路面设计弯沉值,路面代表弯沉值,。《公路工程技术评定标准》采用路面结构强度招数来评价路面结构承载能力,先根据式计算出,再根据式计算。公式中:—般取取评价标准《公路沥青路面养护技术规范》和《公路技术状况评定标准》中高速公路和级公路沥青路面强度、评价标准如表、表所示,其他等级的公路的评价标准依次降级。 22第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价表公路路面强度的评价标准优良中次差强度指数高速和一级公路)务丨强度指数其它等级公路)表路面结构强度的评价标准技术评定标准)评价等级“”““““““““路面结构强度指数对应的强度指数為路面抗滑性能指标评价指标及标准沥青路面抗滑性能评价标准在考虑年降雨量大小的基础上,使用摆式仪的摆值或横向力系数来表示路面的抗滑性能。抗滑系数以摆式仪的摆值或横向力系数表示路面抗滑性能,评价标准见表。表路面抗滑能力评价标准等级伏;良中次差评价指标:横向力系数身摆值现行路面使用性能综合评价指标通过不同的单项指标加权组合而得到的路面使用性能的综合评价,它是对路面使用性能的总体评价。国内外比较认可的有路面服务性能指数、路面质量指数、适应性指数、最终评价指数、莽护指数等我国采用作为评价路面使用性能的综合指标,所采用的评价指标体系如图。 第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价£指标调查内容评价指标综合指标平整度裂缝类损坏“变形类损坏—表面类损坏力口权其他损坏车辙强度抗沿能力—图公路路面评价指标体系路面使用性能综合评价指标(是评价路面技术状况的个综合技术指数。由于路面结构形式的不同,其包含的指标也不尽相同。沥青路面使用性能评价包含路面破损、平整度、抗滑性能、车辙及结构强度等五项技术内容。其中路面结构强度为抽样评定指标,应年独计算与评定,评定范围根据路基的地质条件、路面大中修维护需求等自行确定。《公路技术状况标准》给出路面使用性能指数(按式(计算。式中:为在中的权重;为在中的权重,为在中的权重,为在中的权重见表。浙青路面养护技术规范中路面的综合评价采用按式计算。華’从某种程度上反映了路面使用性能的好坏,范围从值越大,说明路面使用性能越好。卜尸、、尸的建议值见表,、‘、、旳赋值见表,路面性能综合评价标准见表。 24第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价表分项指标权重路面类型高速、一级公路二、三、四级公路—沥路丨———〉水泥混凝土路面—表、、、的建议值建议值高速、一级公路二级公路二级以下公路:表、、、的赋值’,’,表路面性能综合评价标准优良中次差评价指路面综合评价指标调查路段的使用性能单项指标评价以下结合检测数据对长济高速公路路面损坏(、平整度(、车辙、结构强度(、抗滑(以及综合评价指标(进行统计分析。 第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价路面破损通过路面破损状况检测,可以了解路面病害出现的类型、分布位置、轻重程度,以及查清路面目前的使用性能状况和病害成因。根据现场采集的路面病害数据,本项目路面破损病害主要以横向裂缝、纵向裂缝为主,病害多出现在上行路段、下行和路段。根据路面破损情况,计算百米、公里的路面破损状况指数,全线分车道按公里值统计如下表。表统计表上行行车道上行超牟道下行行车道下行超车道“上下行丨分级:度占比“―:度比“―:度丨卜比“―;度比长度山比优(、中…差(合计———謹——气麗上行计:賺公上超里下亍数■兵“下超邏———等级优良中次差图分级统计图 ^第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价根据统计结果,绘制依据等级的累计公里数柱状图如图,从图中可看出,超车道中等级为优的路段长度明显长于行车道,上行行车道的路面破损状况略优于下行行车道,上、下行超车道等级为优的比例分别为和而上、下行行车道等级为优的比例分别为和。沿整条公路桩号绘制各个车道的值比较图如图从图中可以看出,除极个别较短路段外,超车道按公里评价的值优于行车道,路面连续破损相对较为严重的路段位于的行车道。—、:■一■丁―〔卜丁卜‘桩号图丨分公里曲线图统计百米的路面破损指数,上行行车道小于的,小于的;下行行车道小于的,小于的上行超车道小于的小于的下行超车道小于的小于的。其中连续小于的路段具体如下表所示:表丨重点路段序号起讫桩号路段度值域范均值上行行车道 第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价号起讫柱号路段长度值域范围均值上行行车道 28第四章豫西地公路浙青路面使用性能评价序号丨起讫桩号路段长度值域范围均值一上行行车道上行超车道丨起乞桩路段长度均值下行行车道 第四章豫西地区公路涵青路面使用性能评价号丨起讫桩号路段长度丨值域范丨均值上行行车道下行超车道平整度根据检测所得的国际平整度指数,分百米、公里计算各车道路面行驶质量指数,全线按公里值统计如表。 30第四章豫西地公路浙靑路面使用性能评价表丨统计表上下行分级长度(占比(%长度(占比(%占比(%优良中次差合计从上表可知,该公路的平整度质量一般,大都属于中差级别,上行、下行行车道各只有公里的属于良。沿整条公路桩号绘制上、下行的值比较图如图,只有上、下行路段桩号为小于得分小于,评价为良,其余路段按公里评价都为中。“———上行下行绍—图分公里曲线图按照百米的统计,上行行车道小于的下行行车道小于的其中连续小于的路段具体如表 第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价表重点路段序号起讫桩号路段长度值域范围均值上行行车道兮路段长度均值下行行车道车辙车辙深度指数用来表征车辙严重程度,分百米、公里计算全线按公里值统计如表。 n第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价表统计表上行行车道上行超车道下行行车道下行超车道上下行分级长度■比长度占比“―度占比—长度比——:度占比优良中次差合计根据统计的分公里车辙深度指数,绘制全线根据分级的累计公里数柱状图如图,从图中可以看出超车道的分公里都处于优,良等级,以良为主,而行车道分公里主要处于良、中等级,有少部分路段处于次,差等级。——…丨■――———…■累籠鼸上行:■上超:一下彳:效—僵————“—下超亂,邏,邏一職—优良中次差丨等级图分级统计图一得丨—補卜卜—;!图分公里曲线图 第四章豫西地区公路浙青路面使用性能评价沿整条公路桩号绘制各个车道的值比较图如图,从图中可以看出,除极个别较短路段外,超车道按公里评价的值优于行车道,路面车辙深度指标为良以下的路段主要集中于之间的上、下行行车道。按照百米的车辙指数统计:上行行车道小于的下行行车道小于的上行超车道小于的下行超车道小于的。其中连续小于的路段具体如表。表重点路段夢号起讫桩号路段长度值域范围均值上行行车道上行超车道弓‘起讫路段长度丨值域范围均值下行行乍道 U第四章豫西地公路浙青路面使用性能评价下行超车道结构强度通过路面结拘强度指数表征路面结构整体强度,本次检测路段为:上、下行方向行车道为桥面),上行方向行车道,以间隔输出数据,分公里计算、检测路段按公里值统计如下表。表统计表上下行分级长度(占比(%长度(占比(%占比(%优良中次差合计根据分公里统计结果如图,优占比为良,占比。 第四章豫两地公路浙青路面使用性能评价————沒—下行一一上行—,———一———图分公里曲线图抗滑■;…—;■■“‘■—■:■牲号图指标沿里程变化情况指标沿程变化如图,路段抗滑性能均达到分以上,评级为优,说明原路面抗滑性能保持良好。调查路段的使用性能综合指标评价根据所测的路面平整度指数、破损指数、车辙深度指数由于本次检测未检测路面横向力系数,因此在分公里值时将其值视为 ^第四章豫西地区公路沏青路面使用性能评价分进行计算,统计结果如下表。表统计表下行上下行■级庇长度(占比(%长度(占比(%占比(%优良中次差合计根据统计的路面使用性能指数,绘制全线根据分级的累计公里数柱状图如图,从图中可以看出:某公路分公里路面使用性能指数值都处于优、良等级,以卜的路段路面使用性能指数等级都为优。‘■“累—一上行数―下行如!—!!优良中次差等级图分级统计图 第四章豫西地区公路沥青路面使用性能评价。—〒————————一———卜彳了卜!;!:!:!桩号———图分公里曲线图沿整条公路桩号绘制上、下行的值比较图可以看出下行的值略差于上行,值小于的路段,即评价为良的路段主要为之间的下行路段,主要原因为该路段车撤较大,车辙深度指数偏小。本章小结本章在对公路路面病害害调查分析的基础,对沥青路面技术状况进行检测与评价,利用现有评价指标路面状况指数、行驶质量指数、路面强度系数和综合指标对豫西地区沥青路面进行了使用性能评价。 38第五章沥青路面常用的预防性养护措施及决策方法第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法本章介绍国内外常用的公路浙青路面预防性养护措施,总结了浙青路面预防性养护措施选择的方法,分析比较了各种决策方法的优缺点。国内外常用的预防性养护措施浙青路面常用的预防性莽护措施主要有预修补、雾封层、碎石封屋、同步施工浙青混凝土磨耗屋、微表处、洗刨罩面、就地热再生和厂拌热再生等。各种预防性养护措施的特点不同,功能和适用条件也有很大差别。每种措施均具有主要的功能属性和附属的功能属性,图是随着时间的变化,不同的路面使用状况之下路面相对应的莽护措施。橡胶乳化沥青稀雾封层合封层超薄磨耗层状况纤维碎石封层“子‘‘生高性能微表处大修年份图养护措施与路面使用状况随时间变化的关系裂缝填灌类灌缝(采用密封材料填入路面的裂缝内,防止水和杂物进入路面内部,加速路面的损坏。工作内容包括裂缝的清理、灌填空间的形成如切割)和填缝料的灌入。适用条件如下:交通量:任何交通量;路面状况:①轻微到中等的纵向裂缝、横向裂缝;②轻微的块状裂缝、疲劳裂缝;气候:各种气候条件;限制条件:①结构性损坏;②大面积的路面损坏和路面剩余寿命较短。 第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法薄层罩面类薄层罩面按照施工工艺的不同可分为冷薄层罩面、热薄层罩面和温薄层罩面三种。冷薄层罩面就是将乳化浙青或者改性乳化浙青和砂石材料在常温下拌和均匀、摊铺、压实的一种工艺,在常温下就可以施工。冷拌浙青混合料虽然在环保、能耗等方面具备了较强的优势,但是其路用性能同热拌浙青混合料相比品质较差,因此不能应用于高等级公路,只适合于低交通量的道路上。热薄层罩面广泛应用在沥青路面的预防性养护中,同时也可用于新建的浙青路面表面的抗滑磨耗层。按照实施的材料不同又可分为普通沥青混凝土薄层罩面系列、罩面、罩面、超薄橡胶粉改性沥青罩面等,其用于处置综合病害效果好,但养护成本稍高。热拌沏青混合料技术成熟,但在拌和、运输以及摊铺过程中浙青挥发出来的浙青烟直接排放到空气中对环境和作业人员造成伤害,加热过程中温度高所造成的路面使用性能下降。温薄屋罩面是种拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌常温°沥青混合料之间,性能达到或接近于热拌沥青混合料的新型混合料。温袢沥青混合料与热梓沥青混合料相比,减少燃料消耗、节省能源左右,减少沥青烟的排放,降低施工中的环境污染和对施工人员的健康的损害,减轻热拌过程中的沥青老化,延长浙青路面的使用寿命。表面封层类表面封展类常用的技术措施有:微表处、稀装封层、石屑封层、同步碎石封屋、雾封屋、超薄磨耗层等。微表处微表处是种应用于高速公路、城市干线、机场道路等高等级路面养护及预防性葬护的专用技术。它由聚合物改性乳化沥青、连续级配石料、矿物填料、水和必要的添加剂,按照一定的配合比进行拌和,并使用专用的稀装封屋摊铺车一次性完成拌和、摊铺全过程施工,是国内外常用、比较先进的种预防性养护措施。微表处与稀衆封层的区别主要有五点:第一,微表处使用的是聚合物改性乳化沥青和高质量的集料(破碎;第二,微表处的破乳过程是化学过程控制的,而稀装封层是温度控制的;第三,微表处具有较强的修复车辙的功能;第四,微表处的厚度较大,般在 w第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法第五,微表处可用于大交通量道路,而稀装封层则不宜。微表处主要的性能特点:①具有高抗磨耗和高抗滑性能,适用于交通量大、重载车多的路面。②铺筑厚度厚,可完成路面构造修复,具有裂缝密封、车辙填充等修复功能。③成型后路面密实,比热浙青薄层罩面具有更好的封层效果,可以有效防止路表水的下渗,从而更好保护路面结构。④幵放交通快。⑤可应用于浙青和水泥两种不同的路面上在水泥路面上应先适当喷洒粘层油。⑥在路基稳定的前提下,使用寿命可达年以上,建设成本远低。施工机械微表处必须采用专用机械施工,具体的设备配备见下表。设备实物图见图、图、图、图、图、图、图。表机械设备配备表名称规格型单位备汴淸扫设备(强力淸刷机统刨机乳化浙省生产车间需要时矿料师选机套微表处摊铺机型摊铺梢——台:丨:具车—五十铃—台装载机台熱以下要求:纖钢刷的长度要符合要求②转机构要灵活轻便图强力清刷机』一一“具备以下要求:①侧賊舰符合要求②铣创深度可精确控制‘图手扶铣创机 第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法具备以下要求:①能够精确控制乳化浙細浙青含量胶体磨的研磨性能良好图乱化浙青生产车间只备以下要求:①孔尺寸符合要求②一图矿料级配蹄分机卜“具备以下要求:①■續:工②擁始规范要求图微表处摊铺机“具备以下要求:①摊铺厚度可以调整②备二次■的能 ?第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法图型摊铺槽具备以卜要求:①额定装载质量满足施工需②最細距觀繊;』摊細要求图装载机施工质量控制①施工摊铺前质量控制。②原材料质量控制;混合料配合比设计;原路面检查;摊铺机标定。③施工摊铺过程质量检验:包括摊铺厚度;稀衆稠度;油石比;矿料级配;纵横向接缝;边线;表面外观。④梭工质量检验:路面性能防滑、防水;外观检查。施工照片如图、点■图二广高速微表处施工微表处厚度薄,主要作为表面保护屋和磨耗展,不起承重性的结构作用。其主要缺点为施工结朿后路面反射噪声较大。修复车辙、提高抗滑性和治愈泛油是其重要功能。雾状封展雾状封层采用机械设备将稀释的慢凝乳化沥青喷洒或专门的防护再生剂喷洒在旧的沥青混凝土路面上,密封细小的裂缝和孔隙,防止路面的松 第五章浙靑路面常用的预防性养护措施及决策方法散和老化。雾状封层适用条件如下:①交通量:中、小交通量,辆车道;由于施工后路面的抗滑性可能会降低,因此大交通量道路不推荐使用。②路面状况:仅适用于具有很多孔隙能吸收一定量乳化浙青的路面。③气候:各种气候条件,但最好在温暖或炎热干燥的季节或天气使用,要求路面温度高于°的条件下施工。一般个小时开放交通;低温下施工可能需要较长的养护时间。碎石封层碎石封层(是指在路面上直接洒布沥青(一般为乳化浙青),紧跟着撒布一层集料,然后用轮胎压路机进行碾压。碎石封层主要用来防水、修补细小的裂缝(主要为与荷载无关的裂缝、改善抗滑性能,在美国大量使用在低交通量道路和城市道路。近年来美国对碎石封层在大交通量道路和高速公路的应用也展开了研究。碎石封屋(施工图如图可以是单层应用也可以是多层应用。無图碎石封层施工稀装封层稀架封层指在路面上摊铺一层由级配良好的细集料、矿物填料和慢凝乳化沥青组成的混合料。封层的厚度一般在。稀装封屋可以有效地阻止松散和充填物的损失,改善路面的抗滑性能。适用于由于老化而引起的损坏,不适合于要引起剥落或则路面时幵裂的情况。复合封层复合封层(是在碎石封层之上再施工一层稀楽封屋,其中稀架封层的作用是减少碎石封层的石料损失。复合封层可以提供密实防水的表面, ^第五章沥青路面常用的预防性养护措施及决策方法修复路面的轻微损坏,改善路面的抗滑性能和行驶质量,延缓疲劳开裂。具有一定的增强路面承载力的功能。复合封层适用条件如下:交通量:中、小交通量。路面状况:①轻微的纵向、横向、块状裂缝,宽度大于的裂缝需要预填封;②松散、老化、渗水、表面磨耗;③少量但状况良好的补厂。气候:各种气候条件。限制条件:①结构性损坏;②大面积的路面损坏和路面剩余寿命较短;③严重的温度裂缝。纤维封屋纤维封层技术是指采用纤维封层核心设备同吋洒(撒)布浙青粘结料和纤维,然后在上面撒布碎石经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路建设施工和养护技术。只需要在基础尚可的前提下直接使用纤维封层进行盖被厘米厚,且石料完全采用再生铣刨废料;采用的统刨废料同吋可节约沥青用量左右,大量的节省了矿产资源,节约了社会能源,更关键的是减少了环境污染和资源破坏。纤维封层技术特点:①环保性;②抗裂性能;③高耐磨性;④高防水性;⑤高稳定性;⑥施工快捷性。施工工艺:①施工前准备②施工设备③乳化沥青与纤维洒撒布④碎石撒布⑤碾压⑥开放交通施工照片:下图年月施工于纽约州奥林斯郡的道路封屋效果对比图(如图图、图展屑封层:丨图施工个月后 第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法图年月图年月超薄沥青磨耗层超薄沏青磨耗层用于浙青混凝土路面表面功能的恢复,主要是抗滑性能的恢复,它是由小粒径、多碎石、粗集料断级配密实型沥青混合料而形成的磨耗层,其厚度一般在之间。常用的超薄浙青磨耗屋主要有:易密实超薄浙青磨耗层、尔润沥速贴超强微薄沥青罩面等。适用于全部或部分丧失表面服务功能的路面,包括横纵向裂缝、网裂、松散和侵烛、表面磨光和麻面、唧装等病害,具有表面强度大、抗滑能力强、行车噪声小、防水性能好等优点。以下介绍几种较为典型的超薄沥青磨耗层:易密实超薄浙青磨耗层易密实超薄沥青磨耗层由上海龙孚材料技术有限公司与东南大学联合开发。晃密实超薄沥青磨耗层摊铺厚度,采用高粘沥青混合料改性剂直投方式生产型沥青混合料,采高粘乳化改性沥青作为粘结层,采用易密实添加剂作为碾压助剂,采用常 ^第五章彻青路面常用的预防性养护措施及决策方法规洇青路面施工方式进行粘层油喷油和混合料摊铺,施工快捷,质量可靠。易密实超薄浙青磨耗层具有提高路面抗滑系数,改善路面平整度,降低路面行车噪音的功能。易密实超薄浙青磨耗层的显著特点:①可根据道路轻重交通量情况灵活选择易密实型或易密实型超薄浙青磨耗层。②易密实超薄浙青磨耗层比采用传统浙青混凝土罩面节省投资预算。③可以采用常规路面施工方式进行施工,避免使用专用设备带来的施工组织的局限性。易密实超薄浙青磨耗层的适用范围:①易密实型:适用于轻交通流量的二、三级公路路面及市政快速干道罩面。②易密实型:适用于重交通流量的一、二级公路和高速公路路面罩面。③罩面前原路面应无结构性破坏,路面严重车辙、坑槽和裂缝等病害应预先处理。材料组成及特点:①直投式高性能浙青混合料改性剂:直接加入到集料中进行“干拌”,利用集料的温度和拌合过程产生的剪切力使改性剂溶融、分散,在拌合过程中完成对沥青混合料的改进。②集料:采用坚硬耐磨且棱角性好的集料,粗集料占集料总质量的,以提局超薄浙青磨耗层的构造深度,保证路面的良好抗滑性能。③聚酷纤维:增强沥青混合料的低温抗裂性能。④碾压助剂:拓宽薄展筋青混合料的可有效碾压温度范围,保证其压实度满足要求。同时,增强沥青混合料的抗水损坏能力,延长沥青磨耗层的使用寿命。易密实超薄沥青混合料施工工艺:①易密实超薄浙青混合料运输工艺采用大吨位的自卸汽车运输,车厢地板和侧板必须涂抹防粘剂,而且车厢必须遮盖,防止温度降低过快。②高粘改性乳化浙青粘屋油及碎石洒布工艺高粘改性乳化沥青在°的温度下喷洒,喷洒量必须精确计量,以保证路面摊铺均勾,易密实超薄沥青磨耗层的理想洒布量为。高粘乳化彻青撒布后用碎石撒布车撒布碎石,沥青撒布量为。③易密实超薄沥青磨耗层摊铺工艺:采用一般浙青混合料摊铺机缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺速度宜控制在。④易密实超薄沥青磨耗层碾压工艺:易密实超薄浙青磨耗层的碾压一般情况下每幅摊铺范围(不超过内需要配置台初压钢轮压路机,台复压胶轮压路机,台终压钢轮压路机,如果采用双机体对或者次摊铺宽度超过摊铺作业吋,推荐采用台初压钢轮压路机、台复压胶轮压路机、台终压钢轮压路机。 第五章沥青路面常用的预防性养护措施及决策方法⑤易密实超薄浙青磨耗层幵放交通:施工完成后,待热拌浙青混合料自然冷却,表面温度小于后即可开放交通。易密实超薄浙青磨耗层应用案例如图,年月进行的长济高速公路养护工程采用易密实超薄浙青磨耗层技术对全线路面进行养护维修:;論产、超舰育無甫骑?;昆合料摊铺后犬态图易密实超薄浙青磨耗层技术施工下图为长济高速公路养护工程,年月采用易密实超薄磨耗展技术进行养护维修:样自楼放料现场卸料课压成型图易密实超薄磨耗层技术进行养护维修 ^第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法尔润浙速贴尔润浙速贴超强微薄浙青罩面是一种通过普通摊铺设备将超强微薄罩面专用冷拌合改性浙青混合料快速摊铺成型的高效养护方案,厚度一般为典型厚度为,主要用于高等级路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护,也可作为新建道路的表面磨耗层,具有抗滑、降噪、防雾、环保等特点,同时可以有效改善路面平整度。相比于一般薄层罩面,浙速贴的粘结防水层无需专门施工,当混合料摊铺到路面时,混合料特殊的浙青配方会自动在混合料与原路面间产生一层防水粘结层,这一工艺减少了路面施工难度与施工时间,并彻底消除普通薄层罩面漏洒粘层油可能导致的路面成片剥落现象,最大限度的提高了路面施工质量的可靠度。此外由于其独特的改性浙青性能,其浙青混合料具有压敏性能,交通量越大,超强微薄罩面与原路面粘结越牢固。浙速贴性能特点为:①阻止浙青的老化,恢复路表功能,延长路面寿命。②修复轻微车辙,改善路面平整度和非荷载性破坏引起的强度问题;③降低噪音,提高行车舒适度;确保路面抗滑能力,提高雨天轮胎附着性,减少道路交通事故;减少路面水雾,提高行车安全性;④有效解决路面轻微泛油问题,减少污染,保护环境;⑤延长施工作业的季节。沥速贴施工工艺如下:①施工前路面预处理对路面灰尘和杂物清理,对于大于的裂缝可使用尔润沥速粘高弹超强灌缝胶进行灌缝处理。②摊铺大面积施工建议采用摊铺机进行摊铺,需要能够完成超强微薄罩面摊铺的摊铺机。小面积施工,也可以采用人工摊铺,施工时将混合料成品包装袋打开并人工摊铺在需要施工的路面。③碾压在摊铺完成后小吋内进行,使用双钢轮压路机进行三到四遍静压。④开放交通建议摊铺完成后小时内不开放交通;如须立即开放交通,建议先铺筑一段试验道路以确定幵放交通时间。在小面积施工时也可以不进行碾压,在摊铺完成后小时后开放交通,通过车辆荷载自然碾压。⑤施工质量控制与工程验收施工质量控制需要做到:①原路面表面干燥、清洁、无浮土,其平整度和路拱度应符合要求。②摊铺吋应严格控制摊铺厚度和平整度,避免离析。根据超强微薄罩面的特点和路面使用性能,结合热沥青混凝土路面的国家 第五章沥青路面常用的预防性养护措施及决策方法验收标准,工程验收标准如下:②表面应平整均勻,不应出现泛油、松散、裂缝和明显离析等现象。③半刚性基层的反射裂缝可不计作施工缺陷,但应及时进行灌缝处理。④超强微薄罩面与路缘石及其它构筑物应密贴接顺,不得有积水或漏水现象。使用前车辆行驶水雾情况使用后路面车辆行驶水雾情况对比如图。—醒图使用前后车辆行驶水雾情况对比浙青再生类沥青再生剂是一种能够在一定程度恢复沥青性能的产品。常用的沥青再生剂主要有:浙再生(、、、等。适用条件如下:(交通量:任何交通量;(路面状况:路面结构强度足够,路面稳定。限制条件:①疲劳幵裂或较深的车辙;②中等程度的泛油;③中等的抗滑损失;④温度裂缝、松散。以下介绍修复性再生封层技术、筋速封两种比较典型的再生剂技术。修复性再生封层技术修复性再生封层技术采用型沥青再生剂,它是一种在专为已经恶化的路面设计的有效快速修复的还原剂。老化的浙青路面变脆,出现骨料缺失、剥落和龟裂、网裂等病害。型沏青再生剂是种经济实用,可替代传统表面处理的掘青路面养护方法,也可作为传统养护方法的预处理,来减少反射裂纹。能够粘住洒布在其表面的部分细砂,使其能够填充路面上大的空隙和裂缝,修复沥青路面的损伤。能够在各种气候条件下保持朝性和弹性。随着时间的推移,在车辆及温度作用下,这种细沙和乳胶的混合物搓揉在一起,可以提供一个持久的密封性能。修复性再生封层的施工简申,使用浙青洒布车将其喷洒到沥青路面上,随 50第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法后洒布一层细沙。然后,再对路面进行阻力清扫使路面平坦,使细沙填充路面的空隙和裂缝。修复和密封的路面能获得更长的使用寿命。型沥青再生剂可以修复那些遭受破坏但结构良好的路面。它是专为治理龟裂网裂、空隙和主要骨料缺失的路面而设计的。在填补裂缝和和坑洞的同时恢复路面的朝性和弹性。其缺点是施工后在一段时间内会降低路面抗滑性能。修复性再生封层技术施工工艺如下:①路面预处理清洁路面,并使之保持干燥。小面积可以使用扫帝、吹风机等设备;大面积施工可以使用路面清扫车等设备。如需用水冲洗,请在施工前小时进行,确保施工时路面彻底干燥。如有标线,需使用胶带覆盖保护。②施工设备小面积施工可使用压力喷雾器,或滚刷涂刷,选择可以计量的容器装满依据已测定的吸收率计算容器内液体可以喷洒的平米数,将均勻喷涂在此区域内;大面积施工需有沏青洒布车,依据已测的吸收率喷洒。施工环境温度不低于最佳施工温度为。。③养生在以下不少于分钟。④洒砂洒砂量大约为公斤平米。洒砂之后即可幵放交通。第二天可以清扫砂子,或者让来往交通将其逐渐带走。修复性再生封层技术施工照片如图。■暴趣图修复性再生封层技术施工 第五章沥青路面常用的预防性养护措施及决策方法浙速封尔润浙速封系列浙青道面再生养护剂是目前国际最新型浙青道面预养护再生材料,属于一种桂改性浙青基再生强化剂。可以渗入彻青道面结构内部,一方面封闭浙青内部的细微裂纹,另一方面提高浙青混凝土中浙青的活性,增加混凝土集料间的粘结力,达到延长浙青道面使用寿命的目的,在浙青道面出现老化现象早期实施,工程造价低、应用效果好。其缺点为施工后会降低路面抗滑性能。尔润浙速封其主要技术特点为:①极佳的憎水性,永久封闭浙青路面的空穴和毛细孔。②低粘度,深度渗透毛细孔与空洞,不在表面成膜,不降低路面抗滑系数。③超强抗磨剂和有机娃材料的应用,加强与路面涂料的粘结力,具有出色的點合力和粘结力。④增强了浙青混凝土的稳定性及抗变形扭曲性能,可以封闭的裂缝,从而无需将此裂缝切割开或使用填缝料。⑤抗紫外线,耐热冲击性能,寒冷及炎热气候皆适用。⑥减少由重复冻融循环引起的损坏,降低了在潮湿环境中因车轮运动引起的毛孔或空隙的爆裂损坏。⑦抗氯离子、抗腐烛性强的化学物,可降低化冻盐的使用量以上,化冻时间也减少半以上。⑧简易常温施工,甚至在°左右也可以施工,对气温没有特别要求。⑨快速固化,施工后小时内可开放交通,大幅度减少了施工场地的封闭时间。尔润沥速封的施工工艺如下:①封路和路面预处理施工前须封闭所在车道,对施工车道进行路面预处理与清扫。②施工设备小面积施工建议使用压力喷雾器,大面积施工建议使用沥青洒布车,推荐车速为。③施工后地面的清理施工完毕后,需将路面垃圾清理,不能留在施工现场。④开放交通与养生时间般建议洒布小时后开放交通。⑤施工质量控制 52第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法、确保产品的装卸、运输、仓储符合相关要求,并派有专人监督。、建立质量管理体系,设专职质检员,确保路面的质量。、责任到人,认真执行每道工序的验收签字程序,坚持分部分项工程检查,从各环节严把质量关。图为长济高速公路尔润浙速封施工路段施工照片:图长济高速公路尔润浙速封施工图为二广高速公路尔润沥速封施工前后:图二广高速公路尔润浙速封施工浙青路面预防性养护措施决策的常用方法费用效益分析法费用效益分析法即为实现某一特定的的时,可供选择的经济技术方案很多,这些方案在实现目的的效果上和消耗的费用上各相同,通过效用分析,可以从这些方案中找出效益费用比最高或效果费用比最高的方案。常用的费用效益分析方法有寿命周期费用分析、费用效益率分析、等效年度费用和长寿命资用指数等。等效年度费用法由于方法简巾,便于理解和运算,故常用来评价 第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法预防性养护措施的费用效益,其计算方法如下式:等效年度费用单位费用期望寿命(使用费用效益分析法确定预防性养护措施的关键问题为:(根据特定路况条件和养护措施的技术特点确定初步合适的预防性养护措施;(根据可获得的原材料费用、施工机械费用以及人工费确定预防性养护措施的单位成本;(观察并确定常用预防性养护措施的使用寿命;(确定各种预防性养护措施的等效年度费用,最小的等效年度费用具有最佳的经济性,可在实际工程中优先考虑。寿命周期费用法寿命周期成本分析就是以项寿命周期作为成本核算的周期,來分析项目的经济效益的种方法。预防性养护措施的筹命周期成本分析就是综合考虑预防性葬护措施的整个寿命周期内的所有成本,对预防性养护措施的成本效益及对道路的功能改善程度上进行优化分析,选出能在使用年限内提供必需的性能且成本最低的预防性养护。因各种预防性养护措施的预期劳命不定相同,为便于比较,均采用净年值作为评价指标,净年值越大的预防性养护措施具有最佳的经济性,在工程中可以优先考虑,公式如下:丨式中:—各预防性养护措施实施后第年的现金收入;各预防性养护措施实施后第年的现金支出;措施的寿命期;基准折现率最低的可接受的资金收益率。决策树与决策矩阵法采用决策树与决策矩阵进行沥青路面养护管理决策所需的路况典型数据类型包括:路面面层类型和施工历史;功能指标与交通水平分类指标;至少类路面状况参数,包括破损状况和平整度;关于各种损坏的数据;公路几何参数;环境条件等。采用决策树和决策矩阵的方法选择养护措施时,应避免仅考虑曾经成功应用过的少数技术措施,应大胆使用更有效的新技术措施或改进的基础措施。决策矩阵与决策树相似,都取决于一组规则或指标以选择养护或改 ^第五章浙青路面常用的预防性养护措施及决策方法善措施。差别在于决策树更系统化和可图形化,决策矩阵是表格,可存储更多的信息。决策树和决策矩阵的优优点是可以很好的利用己有的经验;所采用的方法适用于区域条件;比较适用于项目级决策。缺点是不宜于在不同地区间推广应用;不宜于幵发和适用新的处治措施;较难以考虑和适应各种因素;使用于多种损坏类型的决策矩阵难以制定;一般不宜于对不同的措施进行评价;不宜用于网级评价。综合评判法项目级综合评判在进行费用效益分析后,可能出现几种不同的预防性养护措施的费用效益都比较好并且在实际工程中都可以接受,此时就需要对这几种预防性养护措施进步采用项目级综合评判,综合考虑工程因素对这几种预防性养护措施的影响再进行选择。考虑工程因素,项级综合评判法要综合考虑当地或附近可获得的材料、施工质量、耐久性、气候、交通影响、行驶舒适性、抗滑性、环保和美观等工程因素,分别对具有较佳费用效益的预防性养护措施作进步的分析,以确保最终选择出的预养护措施具有工程可实施性。综合评判法以综合评判系数最大为标准,选择出最合适的预防性养护措施。计算公式可按下式进行:式中:为第种待选预防性养护措施针对种影响因素的特征属性值;为种影响因素的权重系数;为影响因素的数目。多层次模糊决策在解决多因素影响下高速公路浙青路面预防性养护对策选择问题时,综合应用层次分析法、专家打分法和模糊数学理论,建立预防性养护对策多展次模糊决策模型。苗先,确立决策指标的层次结构,通过层次分析法确定了准则层和指标层各个因素的权重赋值:其次,采用专家打分法,建立了方案层个体评判指标的特征矩阵,由模糊数学运算得到各个方案的综合排序,以此确定最佳预防性养护措施,般步骤可总结如下:①建立层次结构模型②准则层和指标层影响因素权重赋值③方案的综合排序。由于该方法所建立的决策模型综合考虑了预防性养护对策的技术、经济和环境等因素的影响,通过层次划分与模糊运算,将定性指标量化,从而具有较 第五章沥青路面常用的预防性养护措施及决策方法高的准确性。聚类分析法不同的预防性养护措施有不同的适用条件,同一公路的不同路段也有各自不同的特点,聚类分析法就是在此前提下提出的。聚类分析法是研究对样品或指标进行分类的一种多元统计方法,它将一批样品或变量,按照它们在性质上的相似程度进行分类。随着分类方法的不同,可分为系统聚类法和动态聚类法等多种聚类方法,一般步骤可总结如下:①应用聚类分析法来划分养护路段;项目级预防性养护措施方案的设计流程;(确定各路段的特点及养护需求;根据养护需求的缓急程度对路段进行排序;(考虑各路段的特点及其养护需求,结合工程和经济因素,选择合适的预防性养护措施。本章小结上述公路沥青路面预防性养护措施决策方法存在各自的优势和不足之处。费用效益法主要从经济的角度选择养护措施,对路况因素考虑很少;决策树和决策矩阵法可以利用当地经验,但可移植性差,并且难以考虑多种因素的组合;综合评判法可以考虑多种因素的组合,但在确定各种因素的权重系数时受主观因素影响较大:寿命周期成本法在制定大修或重建项时显示了其优越性,但目前对于预防性养护措施的长期路用性能数据掌握较少,这在很大程度上影响该方法的运用效果;聚类分析法的主要优势体现在针对路网内不同路段的不同路况情况剔选出适用于矫正性养护的路段和预防性养护的路段,即在路段的划分上有着明显的优势,但是在项目级预防性养护具体措施的选择时同样需要结合工程或经济等因素运用前述各种方法进行方案的遴选。考虑到公路沥青路面预防性养护的各个指标中,既有数据完整的确定信息即灰色理论中的白色信息,又有尚未被发现的数据和不确定的信息即黑色信息,更多的是一般定性了解的部分确定、部分不确定的信息即灰色信息,因此公路沥青路面预防性养护的决策问题是一个复杂的多标灰色决策问题。 56第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择灰色关联投影法是灰色系统理论中“灰关联度”部分的内容,基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密,曲线几何形状越接近,则发展变化态势越接近,相应序列之间的灰色关联度就越大,反之就越小。基本理论灰理论的基本概念年,中国学者邓聚龙教授创立的灰色系统理论,是一种研究少数据、贫信息、不确定性问题的新方法。灰色系统理论以“部分信息己知,部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象,主要通过对“部分”已知信息的生成、开发,提取有价值的信息,实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控。工业系统是按照研究对象所属的领域和范围命名的,而灰色系统却是按颜色命名的。在控制论中,人们常用颜色的深浅形容信息的明确程度,我们用“黑”表示信息未知,用“白”表示信息完全明确,用灰”表示部分信息明确、部分信息不明确。相应地,信息完全明确的系统称为白色系统,信息未知的系统称为黑色系统,部分信息明确、部分信息不明确的系统成为灰色系统。灰理论中的“少数据”,指以现实信息为背景的数据,指有效时区内的数据,现实数据相对与“历史长河”的数据就必然是少数据】。灰色关联投影法与浙青路面预防性养护措施决策分析公路沥青路面预防性葬护的关键技术之—养护措施决策问题是个需要综合考虑技术、经济和环境等因素的复杂的问题。国外的预防性养护措施决策方法主要是建立在现代决策理论的基础上的决策树与决策矩阵方法,这些方法运用计算机辅助技术进行决策;国内工程实践中对预防性莽护措施的选择主要还是运用工程经验进行决策,尚未形成科学的决策理论体系。相关文献论述了预防性养护措施的多层次模糊决策模型以及基于寿命周期费用成本來选择最佳的预防性养护措施等研究方法,但公路沥青路面预防性养护措施的决策是个多指标的复杂决策问题,这些待评价的指标系统符合灰性的诸多表现,是…个灰色系统,因为指标系统中既有己被了解的白色信息,又有尚未被发现的黑色信息,更多的是一般定性了解的灰色信息,同时决策方案中各因素指标之间并不是相互独立的,尽 第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择管它们之间的关系不明确,但是实际上却是存在的,从本质上讲这是一种灰色的关系。因此,公路浙青路面预防性养护措施的决策问题实质上是一个灰色的多目标决策问题,本文从一个相对较完善的角度来对此问题展开论述,而不是单从一个指标出发,或者独立考虑预防性养护措施决策问题的各个指标,而是考虑到各个指标之间的并不十分明确的灰色关系,综合应用灰色关联分析法和矢量投影法,建立了一种基于多目标灰色关联投影法的预防性养护措施选择的决策模型灰色关联投影法决策模型的计算方法决策矩阵的确定设公路沥青路面预防性养护措施方案集合为方案:,方案…,方案…,;各预防性养护措施方案的因素指标集合为,指标,指标,,指标,,…,;记方知对评价指标的属性值为,…,;,…,。般情况’下,指标类型可以分为效益型指标和成本型指标,效益型指标是指值越大越好的指标,如使用寿命、材料来源、施工质量、耐久性、气候、行驶舒适性、抗滑性、环保、美观等;成本性指标是指值越小越好的指标,如单位费用、交通影响等。定义记最佳决策方案的因素指标为且满足:当因素指标为效益型指标时,;当因素指标」为成本型指标时,…,;则称矩阵,,,;,为方案集对指标集的决策矩阵。决策矩阵的初始化在评价指标中,把平位费用,交通影响等数值愈小愈好的指标称为成本型指标;而把使用寿命、材料来源、施工质量、耐久性、气候、行驶舒适性、抗滑性,环保、美观等愈大愈好的指标称为效益性指标。由于理想方案是假定的最好方案,显然,对于成本性指标而言,理想方案的该类指标应为所有方案中的最低值,反之,对于效益性指标而言,理想方案的该类指标则应为所有方案中的最高值。因此,我们可采用以下公式对指标进行无量纲处理,使变换后效益指标和成本措标成为无量纲且大小相近的值。对于效益型指标,令: 58第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择”《,’,对于成本型指彳令:——经过初值化处理以后,很显然,,。这里即为理想方案,以为母因素,以,,;,为子因素,就可以得到其他方案与理想方案的关联度。灰色关联决策矩阵的确定指标摘权重的确定根据嫡的定义,用个评价指标评价待选方案的熵为:则五由此评价指标的评价决策重要性的熵为:—评价指标的权重可表示为:⑷—式中’文£■且文灰色关联决策矩阵的确定定理记(,为灰色关联空间,为特定关联映射,为子因素,,,…,;,,…,为关于母因素,,的关联度’则有:—巴;—值得注意的是,中,常数称为分辨系数。它的作用在于调整比较环境的大小,即将比较环境缩小改变。当吋,环境消失;时,环 第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择境“原封不动”地保持着。通常,取。定义称由个组成的矩阵为多目标灰色关联度判断矩阵:、”“‘…賺灰色关联度判断矩阵之所以要这样建立是鉴于这样的考虑,即一个预防性养护措施方案是由个因素指标所确定的,它构成二维因素指标空间中的一个离散的方案点,进行多目标决策,就是比较空间中各方案点与理想方案点的关联度。很显然,在这里…,对灰色关联度判断矩阵进行加权处理,评价指标间的组合权重向量为…,,灰色关联度判断矩阵加权后可以得到灰色关联决策矩阵‘:…入灰色关联投影值的计算将每个决策方案看成一个行向量矢量,则可得到每个决策方案与相对最佳方案※之间的夹角的余弦值称这个角为灰色关联投影角,如图所、叫丨,,,“丨⑷糾丨从式(和图可知,当灰色关联投影角《越小,即余弦值越大吋,表示决策方案為越接近相对最佳方案。设决策方案的模,决策方案為在相对最佳方案上的投影值为灰色关联投影值且满足下式: m第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择图不意图丨将权重进行归一化处理,称处理后的权重为灰色关联投影权值矢量:根据式、(可以得到灰色关联投影值灰色关联投影法决策模型的一般步驟第一步:根据己知的预防性莽护措施方案集合和各预防性养护措施方案的因素指标集合,首先找出相对最佳决策方案的评价指标,,然后列出方案集合对指标集合的决策矩阵。第二步:根据式、(对进行初值化处理,得初始化决策矩阵。第三步:根据式、(计算指标的嫡权重。第四步:根据式,计算出子序列、与序列砚,的灰色关联度在这里取分辨系数入的值为。第五步:根据式,构造个;组成的灰色关联度判断矩阵。第六步:评价指标之间的权重向量为,,…,利用式构造…组新的加权矢量第七步:根据式,计算出各个决策方案在相对最佳方案上的灰色关联投影值。 第六章基于灰色关联投影法的预养护对策扶择第八步:根据各个投影值的大小,对每个决策方案做出科学的评价。投影值越大,说明该决策方案与相对最佳方案越接近,该方案就越优。浙青路面预防性养护措施灰色关联投影法决策流程应用灰色关联投影法进行公路浙青路面预防性养护措施选择决策,其具体流程图可见下图所示。,前路状况满足预‘防性养护路况标准否—不造合—预防性养护:足厂「使用寿命述合预防性养护—中位费用:交通最公路如路面预防性养护对策库適选—路面主导损坏类勒和严彳丨度—施丄质摄‘一耐久性适用的预防性养护措施—气候交通影响—灰色关联投影法决策行驶舒造性—抗滑性:最佳预防性养护措施“—图公路浙青路面预防性养护措施决策流程图实例分析以郑洛高速公路为例,该高速公路于年月对桩号的路面状况进行调查和检测,路面强度系数、路面状况系数和行驶质量系数的检测结果分别为、和路面的主导损坏主要为麻面和轻微松散,并具有少量细小不规则裂缝和深的车辙,总体路面状况和平整度均尚好。灰色关联判断矩阵的建立考虑路面的主导损坏类型及严重程度,从公路游青路面预防性养护对策集中 ^第六章基于灰色关联投影法的预养护对策块择初步遴选出在技术方面适用的预防性养护措施,构成预防性养护措施方案集合为二微表处,薄层热拌浙青混凝土罩面,填缝或封缝,浙青再生处治丨,八,,而在公路浙青路面最佳预防性养护措施选择中,主要从经济、技术和环境三个方面来考虑。在经济层面上可以用使用寿命和单位费用二个指标来衡定;在技术层面上可以用材料来源,施工质量和耐久性三个指标来衡定;在环境层面上可以用气候、交通影响、行驶舒适性、抗滑性、环保和美观等指标来衡定。这些指标即可构成预防性养护措施方案的因素指标集合为,丨使用寿命,準位费用,材料来源,施工质量,耐久性,气候,交通影响,行驶舒适性,抗滑性,环保,美观,,,。,。由表和表中的数据可得到种预防性养护措施的主要指标比较表,即表中的数据。由定义可知,相对最佳决策方案的因素指标,,,,,得到方案集合对指标集合的决策矩阵“根据式及对进行初值化处理,得到初始化决策矩阵 第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择一使用寿命经济因素一竺费雨预养料籴源护措:!技术因素施工质量施丨方:匕耐久性案!一气候交通影响——丽环境因素一抗瘠性—环保—■观图公路沥青路面预防性养护措施评价指标体系最后,根据定理及公式、就可以得到灰色关联判断矩阵“定量指标相对隶属度向量的确定由表及公式、公式可得出定量指标的隶属度向量,定量指标使用寿命关于方案,的隶属度向量,,同理可得,,, 64第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择表各常用预防性养护措施的属性分值范围薄层执拌沥青混影响因素微表处…灌缝或封缝沥靑再生处治凝土罩面八材料来源施工质量耐久性气候交通影响行驶舒适性抗滑性环保关观注:获得符合质量要求材料的难鉍程度二很容姑,很难);施工单位的熟练度和经验质很好,质虽很差);预防性养护措施的使川寿命最最短);气候对施质量的影响儿乎没有影响,二影响很人);对交通影响的程度儿乎没有干扰,干扰很大::对路巾肀整度的改善改善很大,没有改善);对路面抗滑性的改善改善很大,二没有改善);施工对坏境的影响明显减小,明显增加);对路面外观的改善改善很人,没有改善。定性指标相对隶属度向量的确定由初始化决策矩阵‘可以得到,的相对隶属度向量为,,,同理可得出定性指标,,的相对隶属度向量分别为:,,尸(’,,,,,,,,,,,,,, 第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择表定量指标取值预养护措施使用寿‘单位费用元微表处八丨薄层热拌沥青混凝土罩面灌缝或封缝浙青再生处治表四个预防性养护措施的主要指标比较薄层热拌沥青混沥靑再生处治影响因素微表处灌缝或封缝凝土罩材料来源施工质量耐久件气候交通影响行驶舒适性抗滑性环保美观上述定性指标与定量指标的隶属度向量具有统一的计算标准,因而可由定性指标值与定量指标值合成后组成指标评价矩阵如下:“」。丨 66第六章基于灰色关联投影法的预养护对策抉择根据合成后的指标值按式(求得各评价指标熵值为:,,,,,,,,由式求得各指标权重,,,’,,灰色关联投影值的计算由式计算权重进行归一化处理得到灰色关联投影权值矢量巧,,,最后’由式计算灰色关联投影值,,按照灰色关联投影值可知,方案即微表处为最佳决策方案,与文献中基于费用效益比较、与项级综合评判的决策结果基本一致,说明该方法应用于选择高速公路沥青路面最佳预养护措施是可行有效的,故本方法用于公路沥青路面的预防性养护措施的选择是可行的。本章小结本章介绍了灰色系统的基本理论及灰色关联投影法的基本原理,并总结和分析了灰色关联投影法与公路沥青路面预防性养护的措施决策的结合点;介绍了使用灰色关联投影法决策模型的计算方法;以郑洛阳高速公路为工程实例,运用灰色关联投影法决策模型得到了公路沥青路面预防性养护的最佳养护措施,主要得出以下结论:从矢量投影角度出发,建立了多目标灰色关联投影法预养护措施方案优选模型。该方法综合考虑了整个因素指标空间影响,尤其在因素指标值样本量少且数据离散情况下,灰色关联投影法能避免单方向偏差,从而全面地分析了指标间相互关系,反映了整个因素指标空间影响。实例证明所得的评价决策结果与基于费用效益比较、与项级综合评判的决策结果取得较好的一致性,说明该方法应用于高速公路沥青路面预养护决策是可行有效的。 第七章结论与建议第七章结论与建议主要研究结论对豫西地区的典型公路路面病害进行调查分析,初步掌握了该地区的公路沥青路面早期破坏的典型特征。在对公路路面病害害调查分析的基础上,对沥青路面技术状况进行检测与评价,利用现有评价指标路面状况指数、行驶质量指数、路面强度系数和综合指标对豫西地区沥青路面进行了使用性能评价。从矢量投影角度出发,建立了多目标灰色关联投影法预养护措施方案优选模型。运用灰色关联投影法决策模,得到了公路沥青路面预防性养护的最佳养护措施。实例证明所得的评价决策结果与基于费用效益比较、与项目级综合评判的决策结果取得较好的一致性,说明该方法应于高速公路沥青路面预养护决策是可行有效的,为高度公路沥青路面预养护措施的方案决策提供了较为可靠的科学依据。进一步研究的建议由于时间有限论文的研究工作初见端倪,还存在很多问题需要进一步的研究:本论文以选择最佳的公路沥青路面预防性养护措施为核心部分对路面预防性养护的另一关键问题—选择最佳的预防性养护时机没有进行深入的研究这将是一个公路沥青路面预防性养护的个重要的研究方向。在选择工程实例对灰色关联投影法决策模型进行验证的时候选择了郑洛高速公路为例该高速公路的相关研究数据较为充分但难免会有不妥之处为了对模型的实际应用进行更深入的研究和探讨在有相关研究条件和资金为依托时可选择预防性养护试验路段对该模型进行更进一步的研究。 68致谢致谢在在职研究生学习时间就要结朿了之际,我由衷地感谢在研究生学习的二年里,给我提供帮助的单位、学校、导师和家人。在这二年的学习生活中,我学到了专业的基础知识、论文写作、生活管理等方方面面的知识。在论文写作过程中,从资料的收集开始,到资料的阅读、整理,论文提纲的写作,论文正文的写作,论文的修改,得到了很多人无私的帮助。最先感谢的人应该是我的授业恩师郭小宏教授。郭老师对我的论文汄真负责,一丝不苟,在我论文的写作过程中,他始终都给予了最大的关心,每次论文他都认真修改,无论再忙都会抽时间来帮我讲解论文的不足之处,谢谢您了郭老师。其次是要感谢在研究生期间共同学习的同学们,正是有了你们的鼓励,才使我有了继续学习的动力,也是因为你们的存在,给了我个良好的学习环境。谢谢你们。然后感谢我的母校重庆交通大学,谢谢您给了我一个继续求学的平台。还需要感觉我的家人、我的父母,我的爱人,在这几个的学习过程中,也是因为有你们的默默付出,我才能安心的学习,才能顺利的毕业。最后,要感觉所有参与我毕业论文答辩的各位教授,感谢你们能来参加我的毕业答辩,指导我的论文工作,这是我人生的一笔财富,我将以此为动力,继续前进。最后祝关心我的老师、同学、朋友、家人,祝你们切都好,永远开心。 参考文献参考文献蔡锡荣沥青路面高性能超薄封层技术及工程应用研究广州华南理工大学宋丹丹基于路面管理系统的路面服务能力指标和预测模式的建立上海同济大学胡群芳公路路面结构使性能评价与预测研究郑州:郑州大学王浩灰色系统理论在高速公路沥青路面养护管理决策中的应用研究重庆:重庆交通大学,张雅涛高等级公路加强预防性养护的意义及只体实施建议交通世界李哲梁基于费用效益分析的路时预防忭养护技术公路交通科技,,,冯欲晓十哀公路养护管理的研究沈阳丨北人学,方伟俊公路沥靑路面预防性养护措施决策研究人迮:人迮理丨人学,刘小明,工昌衡关国路管理系统的问题与启示巾外公路, 70参考文献宋杨沥青路面预防性养护时机研究天津河北工业大学彭海霞公路路面性能评价与养护决策的研究天津河北工业大学张宏超刘黎萍沥青路面初期损坏特点和机理分析同济大学学报孙立军沥青路面结构行为理论上海:同济大学出版社,李爱军公路沥青路面路况评价与养护决策的研究天津河北工业大学王佳公路沥青路面使用性能评价与预测决策研究湖南长沙理:丨:大学姚慧新疆地区沥青路面使性能评价方法研究长安:安人学,施伟基于费用分析的高等级公路沥路面养护决策研究江苏:扬州大学,柳和平,罗立峰浅谈路面预防性养护广东公路交通李爱军公路沥青路面路况评价与养护决策的研究天津:河北工业大学沈金安,李福普高速公路沥眘路面早期损坏分析与防治对策人民交通出版社喻翔高速公路路面养护管理系统决策优化的研究成都:西南交通人学,张慧莉沈人高速公路沥靑路面使用性能概率预测东北公路,马士宾沥旮路闹状况属性综合评价长安大学学报:自然科学版,辛红升高速公路路面使叫性能评价、养护决策的研究两安安人学董丽娜沥靑路面使用性能评价方法的分析研究辽屮人迮理丨:人学,武建明沥路长期使用性能指标长安大学学报自然科学版中华人民共和国交通部公路沥靑路面养护技术规范中华人民共和国交通部公路沥靑路面养护技术规范邓学钧路基路面工程第二版北京:人民交通出版社,郝人力路面使性能的评价与分析研究两安氐安大学刘年丰,罗巍生态环境质量综合评价多级灰关联识别模型应用研究环境科学与技术邓聚龙灰色系统理论教程武汉:华中理丨:大学出版社门宝辉多标决策灰色关联投影法在水利程开发中的应用武汉理人学学报许树柏实决策方法:层次分析法原理天沣:天泮人学出版社,邓聚龙灰色预测与决策武汉:华中理丨:人学出版社赵晓慧城市生态规划巾生态适度分析的灰色关联投影模型研究浙江:浙江大学, 参考文献凌建民,官盛飞公路沥青路面预养护多层次模糊决策模型公路交通科技,任勇基于生命周期费用的沥青路面预防性养护时机研究硕士学位论文长安大学,陈海珊沥青再生剂在路面预防性养护中的应用试验广东公路交通,梁朝阳,于庆革路面再生强化剂在预防性养护工程中的应用交通世界,许湘华基于全寿命周期费用控制的沥青路面设计管理山西建筑,,赵慧芳,苏卫国路面预防性养护措施的选择寿命周期成本分析建筑经济冀海军沥青路面封层类预防性养护方法交通世界,蒋志军雾封层技术在沥青路面预养护中应用研究硕士学位论文重庆交通大学,王阔,刘洋等国内外常用预防性养护措施介绍北方交通范上宁季瑛等高速公路沥青路面预防性养护对策选择中国市政」程 72在学期间发表的论著及取得的科研成果付森锋浅析施工企业的目标成本管理科技风,