试论低等级公路沥青路面使用性能评价

吴恒甫

【摘要】所谓路面使用性能评价就是根据我们通过人工巡检或机械巡检采集的路面状况数据（结构承载力、行驶质量、安全性和车辙等），对路面性能满意度的评价。根据这一评价，我们可以衡量路网的服务水平，确定需要养护、维修和改建的路段，有针对性地选择相应的养护、维修和改建对策。

【关键词】低等级公路；沥青路面；单项指标；性能优化

路面使用性能的评价分为单项指标评价和综合评价。单项指标评價是指依据采集的路面状况数据，在对路面状况进行分析的基础上，从路面不同的性能指标对其进行评价，如破损状况评价、行驶质量评价、强度评价、抗滑性能评价和抗车辙能力评价等；综合评价是为了使路网或各路段的路面状况具有可比性而建立的一种对路面使用性能的总体评价。一般地，人们常将路面使用性能综合评价简称为路面使用性能评价或路面评价。

一、 低等级公路沥青路面单项指标确定

（一）路面行驶质量指数

路面行驶质量采用行驶质量指数（RQI ）作为评价指标，行驶质量指数由国际平整度指数（IRI）计算。因为在影响路面行驶质量的相关因素中（如：路表面的平整度、车辆的动态响应以及乘客对舒适性的要求和对颠簸的接受能力等），从路面状况的角度看，影响路面行驶质量的主要因素是路面平整度。

IRI具有以下特点：IRI与车辆振动的动态反应相关，建立了与车辆性能的相关性；IRI直接与路段断面高程相关，保证结果具有时间稳定性；IRI可以通过广泛使用的仪器测量得到，结果具有有效性；IRI可以在世界范围内进行转换，具有可转移性。鉴于以上特点，IRI已成为目前国际上广泛运用的平整度指标。

1.国际平整度指数IRI可由反应类设备测定，测定结果需经实验标定。表示为：

IRI =a+b×BI

式中：BI——平整度测试设备的测试结果；

a，b——标定系数，根据实际的标定结果确定其取值；

IRI——国际平整度指数，m/km。

2.行驶质量指数

路面行驶质量评价采用行驶质量指数RQI表示，表达式

RQI=11.5-0.75×IRI

式中：RQI——行驶质量指数，数值范围为0-10.如出现负值，则RQI值取

0；如计算结果大于10，则RQI值取10.

（二）路面破损状况评价

沥青路面在使用过程中，在载荷与自然因素长期作用下，公路路面就会出现各种各样的破损现象，逐渐失去服务能力。所谓路面破损状况评价就是通过对路面破损状况的调查，在全面掌握沥青混凝土路面出现的病害情况，同时对其进行量化的情况下，最后进行状况评价分析。路面破损状况采用路面状况指数PCI进行评价，PCI又由沥青路面破损率DR计算得出。

1.路面综合破损率DR计算：

式中：DR——沥青路面破损率（%）；

D——调查路段内的折合路面破损面积，m2；

Wij——第i类损坏、第J类严重程度的换算系数；

Aij——沥青路面破损中，第i类破损、第J类严重程度的调查面积；

A——调查路段的路面总面积。

2.面破损状况指数PCI计算

PCI=100D-15DR0.412

式中：PCI一数值范围为0-100，其数值越大，表示路况越好。

（三）路面强度评价

对于沥青路面《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ073.2-2001）提出以强度评价指标SSI来评价路面结构承载能力，通常采用无破损实验（弯沉测定）为主的方法，在路表面测定路面结构的最大弯沉值和弯沉曲线，通过分析来判断路面结构的承载能力，预估路面的剩余寿命，以此判断路面结构的完好程度及其破损发展的速率，预测路面下次进行养护或改建的时机。路面结构的承载能力，是指路面在达到预计的损坏状况之前，还能承受行车荷载的作用次数，或还能使用的年数。

二、低等级公路沥青路面综合指标的确定

随着使用年限的增加，沥青路面的裂缝越多、平整度越差、抗滑性能越差，最终将导致路况下降、行车安全性降低。路面使用性能单项指标仅反映了路面某一方面的路况，不能全面地反映路面的使用性能，不便于对不同道路的路况作比较。因此有必要引入综合指标，即可以用一个指标对不同道路的路况作比较，决定养护的优先次序。

世界上第一个路面使用性能评价模型由美国AASHTO提出以PSI作为路面养护质量评价指标。美国AASHTO设计方法，为了评价路面的使用性能，提出了路面的耐用性的概念。路面的耐用性的评定，是以使用者主观感觉及某些物理量测定为依据。评定时由几个人在路上驾车行驶，以经验为基础进行判断，按五等级分别打分。综合这些人的评分，推出被评定路面的耐用指数。物理量的量测，包括路面平整度、裂缝和修补面积以及车辙等，应用回归分析方法，建立路面现时耐用性指数PSI（P）与各物理量之间的相关关系。

式中： _二条轮迹的平均纵向坡度偏差；

C+q——每1000ft2出现2级或3级裂缝的补修面积（ft2），2级裂缝指发展到连成网状的裂缝，3级裂缝指面层成为松散的碎块；

——二条轮迹的平均车辙深，车辙深是指4扩直尺中心处路表的凹陷，每隔25份量测一次。

根据《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001），我国沥青路面现有使用质量评价指标的内容包括：路面破损状况、行驶质量、强度以及抗滑性能。

1.路面的综合评价指标PQI

我国《公路沥青路面养护技术规范》（ JTJ 073.2 -2001）对一般公路路面使用性能的综合评价作了规定。路面的综合评价采用PQI作为评价指标，用路面使用性能各单项指标的加权算术平均值来定义PQI，即

PQI=P1×PCI+P2×RQI+P3×SSI+P4×SFC

式中：PQI_路面综合评价指标。其数值范围为0-100，其值越大，路况越好。

P1、P2、P3、P4—为相应指标的权重

2.路况综合评价的评价标准

评价指标 优 良 中 次 差

评价指标PQI ≥85 ≥70-<85 ≥55-<70 ≥40-<55 <40

三、低等级公路沥青路面养护维修对策

在《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073. 2一2001）中，养护工作可分为日常巡视与检查、小修保养、中修、大修、改建和专项养护工程。采取如下维修养护对策：

1.在满足强度要求的前提下（路面的结构强度系数为中等以上时），当低等级公路沥青路面状况指数（（PCI）评价为中及中以下，应采取中修罩面措施。当低等级公路的沥青路面状况指数（PCI）评价为优、良时，则：

（1）当低等级公路沥青路面行驶质量指数（（RQI）评价为中及中以下，应采取罩面等措施改善路面的平整度。

（2）当低等级公路沥青路面行驶质量指数（RQI）评价为优、良时，当低等级公路沥青路面抗滑能力不足的路段，应采取加铺罩面层等措施提高路表面的抗滑能力。当低等级公路沥青路面抗滑能力足够，应采取日常养护。

2.在不满足强度要求的前提下（路面的结构强度系数为中等以下时），应采取大修被强措施以提高其承载能力。

3.因路面不适应现有交通量或载重的需要，应通过提高现有路面的等级，或通过加宽等改建措施提高路面的通行能力和服务质量。

参考文献

[1]毛洪录，刘树堂，瞿世学.低等级公路养护管理发展对策探讨[J].中外公路，2004，（5）：120-123.

[2]陆键，赵吉广，项乔君等.低等级公路养护质量综合评价模[J].东南大学学报，2005，（5）：810-813.