农村公路运营期技术状况评定方法研究

韩 凝

（山西省交通科技研发有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

与高速公路、国省干线公路相比，农村公路发展一直处于弱势地位，以山西省公路网发展现状为例，农村公路尚处于快速建设阶段，对农村公路运营阶段的相关投入及重视程度总体较低，尤其在农村公路的技术状况评价方面仍处于起步阶段[1]；目前，行业内对农村公路运营期技术状况评价主要参考《公路技术状况评定标准（JTG 5210—2018）》标准，标准中对农村公路路面使用性能指数（PQI）进行了详细拆分，并细化为：损坏状况指数（PCI）、行驶质量指数（RQI）、车辙深度指数（RDI）、抗滑性能指数（SRI）及结构强度指数（PSSI）5类[2]。

虽然上述指标能够较为全面地反应出农村公路在运营期的路面总体技术状况，但尚未考虑到农村公路的自身特性，且指数权重划定也没有结合农村公路的运营特点；为了提出一套面向农村公路的运营期路面技术状况评价方法，基于农村公路路面病害及既有技术状况指标，提出了针对于农村公路路面的运营期技术状况评价体系，以加强农村公路的运营管理水平。

1 农村公路运营期路面病害及对应路面技术状况指标研究

1.1 农村公路运营期路面病害分析

路面开裂、路面沉降变形及车辙坑槽是农村公路最常见的三大路面病害[3]，严重威胁着农村公路的正常运营，通过分析病害形成机理发现，面层车辙坑槽、沉陷变形及局部龟裂主要因基层刚度下降所致，而路面纵向开裂主要受基层强度影响[4]，其余病害出现频次较低，且对路面服役能力影响有限，暂不考虑。表1给出了农村公路沥青混凝土路面运营期高发病害统计情况。

表1 农村公路沥青混凝土路面运营期高发病害统计表

1.2 农村公路运营期路面技术状况指标选定

重点分析农村公路路面技术状况指标，暂不考虑路基、桥涵及交安设施对农村公路运营技术状况的影响，以山西省为例，通过实地调查发现，农村公路路面病害主要以不同形式开裂、永久性车辙坑槽、不均匀沉陷为主；农村公路大部分属二级公路以下，交通流量和设计时速均较低，且评定规范也明确了不考虑SRI指标及PSSI指标影响，因此，路面抗滑性能指数（SRI）及结构强度指数（PSSI）对路面技术状况的评价权重暂定为0；现有评定规范也未将二级以下公路的RDI权重考虑在内，但经实地调查发现，农村公路车辙病害严重，已经严重影响驾驶舒适性和行车安全性，本着提高农村公路运营质量和运营寿命的初衷，拟将RDI指标纳入农村公路评定体系。

综上，拟选择损坏状况指数（PCI）、行驶质量指数（RQI）、车辙深度指数（RDI）3个指标构建农村公路路面技术状况评定体系，以全面、系统地评价农村公路的路面技术状况。基于农村公路特点的路面技术状况评价指标权重分配如表2所示。

表2 基于农村公路特点的路面技术状况评价指标权重分配表

2 农村公路运营期技术状况评定体系研究

农村公路路面技术状况评价主要借助路面使用性能指数（PQI）表征，为了全面评判农村公路的技术状况，体现不同评价指标权重对最终评价结果的影响，以提高路面技术状况评价的精准性和全面性，重点介绍了综合指标评价方法，并建立了相应的综合指标评价体系。

2.1 农村公路路面技术状况单一评定指标计算

基于本文1.2研究结果，最终确定了农村公路路面技术状况评价指标类型及对应权重，即：PCI指标、RQI指标及RDI指标。各单项指标计算方法如下：

路面损坏状况指数（PCI）计算公式详见式（1）、式（2）所示：

式中：DR为路面损坏率，%；a0为沥青路面取值15；ai为沥青路面取值0.412；Ai为i类损坏的总面积，m2；A为检测面积，m2；ωi为i类损坏的权重指标。

路面行驶质量指数（RQI）计算公式详见式（3）所示[2]：

式中：IRI为平憨度指数，m/km；a0为二级及以下公路取值0.018 5；a1为二级及以下公路取值0.58。

路面车辙深度指数（RDI）计算公式详见式（4）所示：

式中：RD为车辙深度，mm；RDa为车辙深度参数，取值10；RDb为车辙深度参数，取值40；a0为模型参数，取值1.0；a1为模型参数，取值3.0。

2.2 农村公路路面技术状况综合指标评定模型建立

虽然现行的《公路技术状况评定标准（JTG 5210—2018）》对不同等级的公路路面技术状况评价标准及计算方法进行了明确规定，但在开展农村公路路面技术状况评定时，不能简单地将农村公路等同于三级、四级及等外公路，农村公路作为公路网的重要组成部分，对于完善路网结构体系，支撑乡村振兴建设具有重要意义，因此，必须在现有条件下，适当增加农村公路的技术状况评定指标数量，以提高评定体系的全面性和客观性。

在1.2及2.1研究的基础上，针对农村公路技术状况评定建立了以下评定模型。具体详见式（5）：

据表2有：ωPCI=0.50、ωROI=0.30、ωRDI=0.20。

为了论证该指标评定体系的可行性和合理性，选取山西省内某段农村公路为研究案例，分别采用文中提出的评定体系和规范给定的评定体系进行PQI指标计算，试验检测路段相关参数详见表3所示。

表3 试验检测路段相关参数统计表

采用文中提出的评定模型及规范给定的评定模型分别计算得到的结果如表4所示。

表4 两种评定模型得到的评定结果

综上，采用文中模型得到的评定结果略高于规范模型，而文中模型在规范模型的基础上，更加全面地考虑了农村公路的病害类型及病害程度，所得出的路面评定结果更贴近实际，该计算结果表明公路的实际工况要优于规范得出的评定结果，这对未来提高养护决策的全局性和经济性具有重要意义。

3 结论

农村公路路面技术状况评定对编制路面养护决策方案具有重要指导作用，以农村公路路面技术状况评定工作为研究对象，从路面病害类型及程度出发，遴选出了具有代表性的评价指标；基于规范现有的PQI评定模型，建立了考虑RDI指标的路面技术状况评定新模型，通过选取试验段对两种模型的评定结果进行对比，初步论证了新模型的全面性和客观性。