沥青路面病害分析及处治方案中长期养护规划报告.pdf

1、贵州清镇高速公路路面中长期养护规划 江苏省交通科学研究院股份有限公司二一二年六月贵州清镇高速公路路面中长期养护规划规 划 报 告 项目经理项目审定人部门负责人分管总裁总工程师总裁编制单位江苏省交通科学研究院股份有限公司证书编号工咨甲 11120080001编制日期二一二年六月贵州清镇高速公路路面中长期养护规划项目组主要成员姓名职务、职称主要工作内容曹荣吉副总裁、研究员高工质量审查张志祥所长、研高工质量审查贾渝副总工、教授级高工质量审查吴春颖副所长、高工项目总体负责汪超工程师项目经理皇甫皝工程师报告编制、室内试验负责胡坤铭工程师报告编制刘化学助理工程师报告编制李豪副所长、高工报告审核丁武洋主任工

2、程师、高工报告审核曾辉工程师报告审核袁勇助理工程师数据分析、现场检测负责张中云工程师工程造价测算胡兴国工程师芯样室内试验蔡莉莉工程师老化沥青室内试验孙磊技术员检测数据分析何传龙技术员检测数据分析周勇技术员检测数据分析目录第一章 概述.11.1 项目概况.11.2 项目实施目的及意义.21.3 项目规划目标.31.4 遵循的标准、规范.31.5 报告章节安排.4第二章 养护规划编制的总体思路及关键要素的确定方法.52.1 养护规划编制的总体思路.52.2 路面养护规划关键要素的一般确定方法.72.3 本章小结.10第三章 清镇高速公路原设计与养护情况.113.1 原设计及施工情况.113.2 历

3、年养护情况.123.3 养护措施总体评价.123.4 本章小结.13第四章 交通量分析.154.1 清镇高速交通量现状.154.2 清镇高速交通量流量.154.3 交通量组成分析.164.4 未来交通量预测.174.5 本章小结.18第五章 路面使用现状调查与分析.205.1 调查内容及方法.205.2 典型病害特征及分布情况.235.3 各路面性能指标的分析与评价.275.4 路面状况深入分析与评价.545.5 路面材料评价.765.6 路面排水性能评价.815.7 路面病害原因分析.835.8 路面剩余寿命分析.855.9 本章小结.86第六章 路面使用性能预测.896.1 建模的方法.8

4、96.2 路面使用性能预测模型建立.906.3 本章小结.94第七章 路面养护策略的选择.967.1 矫正性养护策略选择.967.2 预防性养护策略选择.100第八章 养护技术的适用性分析与比选.1118.1 预防性养护方案.1118.2 矫正性养护方案.1148.3 各养护方案在本项目中的适用情况及比选.116第九章 未来 5 年中长期养护规划方案.1209.1 养护路段的选择与确定.1209.2 养护时机的选择与确定.1219.3 养护措施的选择与确定.1219.4 未来 5 年养护规划方案.123第十章 全寿命经济分析.12510.1 各养护费用的比较.12510.2 各方案养护费用的比

5、较.12610.3 日常养护费用的比较.12710.4 总投入费用的比较.128第十一章 清镇高速公路具体养护方案 .13011.1 方案设计原则.13011.2 原路面病害处治方案设计.13011.3 预防性方案设计.13311.4 铣刨重铺方案设计.13311.5 罩面方案设计.13511.6 过渡段处理方案设计.13511.7 桥面处理方案设计.13511.8 排水设计.13611.9 交通组织设计.136第十二章 结论与建议.137附件 1 清镇高速各级路段示意图.140附件 2 清镇高速 20122016 年养护路段示意图.141附件 3 清镇高速破损补充评价单项指标统计.142附件

6、 4 清镇高速双向路面各指标统计表.152附件 5 清镇高速 20122016 年养护路段表.156贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 1页 共 162 页第一章 概述第一章 概述1.1 项目概况项目概况贵州清镇高速公路属于国家规划“五纵七横”国道主干线上海至云南瑞丽公路的重要路段之一，为贵州省规划建设的“二横二纵四联线”公路主骨架的重要路段，起于清镇市庙儿山，经红枫湖、夏云、平坝、天龙、两所屯、安顺、么铺，迄于镇宁县城北和尚庄，与镇宁至胜境关高速公路相接。贵州清镇高速公路及镇胜段起点至镇宁互通全长 93.5km，全线采用四车道高速公路标准

7、，计算行车速度 120km/h，路基宽度 28m，桥涵与路基同宽，设计荷载汽车超20,挂车120,沥青混凝土路面。全线共有大桥13座5160m，隧道3座770m，涵洞 103 道，人行天桥 13 座，分离式立交 16 处，互通式立交 7 处。2002 年 6 月开工，2004 年建成通车。项目路连接着贵州黄果树、红枫湖、龙宫、织金洞和马岭河峡谷等 5 个国家级风图 1.1-1 项目地理位置图贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 2页 共 162 页景名胜区，是贵州省目前建设标准最高的高速公路，是黔中大地名副其实的旅游黄金线。原路面结构为 5c

8、m AK-16+6cm AC-20+7cm AC-25+35cm 水泥稳定碎石+15cm 级配碎石。经过 8 年运营，目前路面主要病害为横缝、泛油、修补，且病害路段连续出现，其余病害有纵缝、坑槽、唧浆、网裂等。为了有效治理路面病害，提高清镇高速公路的路面服务质量，2012 年度，贵州高速公路开发总公司营运管理中心拟对清镇高速公路进行有针对性的维修处治，委托江苏省交通科学研究院股份有限公司对清镇高速公路进行全面检测，并提出中长期养护规划方案。1.2 项目实施目的及意义项目实施目的及意义目前国内高速公路沥青路面的养护依然存在着诸多问题，主要包括：（1）养护方案的制定缺乏系统性和针对性；（2）路面养

9、护经费短缺，同时有限的经费不能得到很好的应用；（3）养护手段单一，大多依赖传统技术，养护机械化水平低，科技含量不高；（4）高速公路管理单位开始了解预防性养护，但对其重要性和必要性认识不够，等等。这些问题的存在往往会造成一系列不良后果，如：单位养护成本较高，导致有限的养护经费不能充分发挥作用；养护工作效率较低，养护人员养护工作强度较大；预防性养护重视程度不足，路面早期养护不够及时，往往等到路面状况较差时才进行改正性养护，导致施工规模较大，耗费大量的养护资金，同时还缩短了路面的使用寿命。随着养护工艺的更新和发展，必须彻底改变单一的被动养护局面，不能总是“头痛医头、脚痛医脚”的方式，要防患于未然，因

10、此要树立预防性、主动性养护和有针对性养护的先进养护理念，逐步采取先进的路面检测技术，应用高性能的路面质量评估系统，建立包括各种公路信息的数据库，以便对路面现状和使用性能作出正确评价，预测今后公路的退化程度，制定预防性、主动性修复养护对策和计划。合理的养护规划对于提高我国高速公路沥青路面养护资金的利用效率、节省养护资金、有效保证路面的使用品质、延长路面的使用寿命，降低公路全寿命周期养护成本，提高公路服务水平和资源利用效率，具有重要意义，并能够达到路面性能贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 3页 共 162 页目标和成本效益最大化。要从贯彻落实

11、科学发展观、建设节约型行业的高度，充分认识推行养护规划的重要性，实现全寿命周期公路养护成本最小化。通过科学分析，预作防范，消除导致公路损毁的因素，增强公路设施的耐久性和抗灾能力。因此，针对不同的路面状况，研究规划技术上合理、经济上优化的养护技术，并对沥青路面养护技术进行合理规划与应用，将可以大大提高我国高速公路沥青路面养护资金的利用效率、节省养护资金、有效保证路面的使用品质、延长路面的使用寿命。通过对清镇高速公路全线 93.5km 道路状况进行现场全面检测，依据检测结果进行统计、分析本项目路的道路病害分布状况及发展趋势，准确评价当前的路面状况，并结合新材料、新工艺的应用，科学、合理地制定出经济

12、的适用的、具有前瞻性的中长期（未来 5 年）沥青路面的养护规划（含预防性养护），以期达到降低道路设施的全寿命成本，更好的提高养护资金的使用效益，并提出一套适合清镇高速公路沥青路面养护的决策方案将具有非常重要的意义。1.3 项目规划目标项目规划目标考虑清镇高速公路通车已达 8 年，且目前路面状况衰减相对较为严重，路面使用寿命已接近大、中修年限，基于此，本次养护规划编制的目标是在 2012 年对路面进行中修规模的路面处治，解决病害严重路段的维修，2013 年至 2015 年间进行基本日常维修保养，即在计划大修年限 2016 年前分年度对路面进行合理的预防性养护和矫正性养护处治，以期提升现有路面使用

13、质量，使得路面使用状况在大修前保持良好的通行环境。1.4 遵循的标准、规范遵循的标准、规范本次养护规划方案采用和遵循的标准、规范及规程均为现行有效的国颁和部颁标准，依据的主要规范规程如下：（1）部颁公路工程技术标准（JTG B01-2003）；（2）部颁公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）；（3）部颁公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）；贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 4页 共 162 页（4）部颁公路沥青路面养护技术规范（JTJ073.2-2001）；（5）部颁公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-

14、2004）；（6）部颁公路技术状况评定标准（JTG H20-2007）；（7）部颁公路路基路面现场测试规程（JTG E60-2008）；（8）部颁公路养护技术规范（JTG H10-2009）；（9）部颁公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ 052-2000）。1.5 报告章节安排报告章节安排报告首先在简要介绍本项目工程概况（第一章）和原设计、施工以及养护情况（第三章）的基础上，提出适合本项目的养护规划的总体思路及关键要素确定方法（第二章），通过现有路面历年养护情况调查(第三章）、现有交通量的调查、分析与预测（第四章）及路面使用性能状况评价（第五章），预测路面使用性能（第六章），在综合对各种

15、养护技术进行对比论证的基础上确定养护措施（第七、八章）；在此基础上提出中长期养护规划方案（第九章），并通过全寿命经济分析确定最终的养护规划方案（第十章），并计算历年养护资金投入情况（第十章），同时，提出2012年的总体养护方案（第十一章），最后提出养护规划实施中的一些问题与建议（第十二章）。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 5页 共 162 页第二章 养护规划编制的总体思路及关键要素的确定方法第二章 养护规划编制的总体思路及关键要素的确定方法2.1 养护规划编制的总体思路养护规划编制的总体思路本项目拟将依托我院先进全面的路面检测试验能力、

16、国内领先的新材料新工艺的研发成果以及丰富的养护改造的成功经验，通过对道路状况深入了解，制定针对性强、科学全面、经济合理、因地制宜的道路养护管理规划以及路面养护改造设计等全方位全过程的解决方案和对策，以协助业主应对随着高速公路的大规模建设和营运带来日益严峻的养护以及改造问题与压力。根据本项目特点，总体规划思路如下：首先制定针对性、全面的检测试验方案，根据路面检测数据分析路面现状及病害发展趋势，结合钻芯取样及室内试验等手段，准确深入评价路面现有状况和深入分析路面病害原因，同时对交通量调查情况分析路面剩余寿命和通行能力，然后在对交通量和路面状况深入把握的基础上制定适宜和针对性的养护策略预防性养护或矫

17、正性养护策略，突出全寿命周期理念和预防性养护理念，本着“一次设计，分期实施”、技术先进、经济合理的原则，综合进行多方案比选，得出针对性的近期与中长期相结合的改造设计方案，其后通过全寿命经济分析进一步对方案经济合理性进行进一步深入论证，最后在此基础上提出对未来的养护规划及方案建议及2012年病害整治施工图设计及施工预算的编制。本次养护规划的技术路线如下图 2.1-1 所示。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 6页 共 162 页病害原因分析混合料级配路面破损状况调查路面结构承载能力检测路面行驶质量状况检测路面车辙状况检测取芯及芯样材料试验空隙

18、率、压实度道路排水状况调查；类似工程处治方案调研交通状况调查病害发展趋势原路面状况检测评估制定针对性的养护策略原路面病害处理方案预防性养护方案矫正性养护方案路面桥面隧道预防性养护措施比选确定预防性养护路段的确定铣刨路段的确定罩面路段的确定结构与材料设计原路面材料再生利用近远期相结合全寿命周期经济分析及多方案比选近远期相结合全寿命周期经济分析及多方案比选2012 年路面维修施工图未来五年路面养护维修方案路面剩余寿命及通行能力分析图 2.1-1 本项目技术路线贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 7 页 共 162 页2.2 路面养护规划关键要素

19、的一般确定方法路面养护规划关键要素的一般确定方法路面养护的实质是“在适当适当的时间将适用适用的养护措施应用在适宜适宜的路面上。”保证养护规划编制的科学性与合理性，即是科学合理的确定路面养护的三要素：?养护时机?养护措施?养护路段2.2.1 预防性养护规划2.2.1.1 预防性养护路段的选择预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的，对现有道路系统进行有计划、基于费用与效益的养护策略。预防性养护能减少水分进入路面结构内部，减缓路面的破坏速率，矫正路面诸如平整度等非荷载性破坏、维持或改善路面现有的通车条件，通过延长原有路面的使用寿命来推迟昂贵的大修和重建工作，预防性养护措施对路面结构强度几乎没有

20、改进作用。结合我院大量的养护设计经验，提出了适合预防性养护路段的选择标准。下表各指标均满足要求时，方可进行相关的预防性养护。表 2.2-1适合预防性养护的路段技术标准指标路面强度系数 SSI行驶质量指数IRI路面抗滑性能SFC路面状况指数PCI路面剩余寿命指标值0.8312.33.54045805 年2.2.1.2 预防性养护时机的选择预防性养护只适合于路面结构性能良好和路面破坏不太严重的情况，当路面破坏严重和结构强度不足时，就需要铣刨、重新罩面或补强。只有对应不同的路面性能状况，及时采取相应的维护措施，这样的路面维护策略才会经济有效。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏

21、省交通科学研究院股份有限公司第 8 页 共 162 页图 2.2-1 预防性养护策略与时机的选择一般而言，在路面性能下降 40%以前，采取预防性的养护措施是经济的。2.2.1.3 预防性养护措施的选择沥青路面预防性养护主要包括裂缝处治、表面处治等，详见下表。表 2.2-2沥青预防性养护措施一览表处治类型裂缝处治类表面处治类处治措施裂缝填充裂缝密封雾封层稀浆封层微表处碎石封层表 2.2-3常用预防性养护养护措施的路面适用性（-推荐采用？-可以采用-不建议采用）养护措施病害类型雾封层HAP 石屑封层稀浆封层微表处NovachipOGFC 薄层罩面车辙？裂缝？表面状况泛油？松散？不平整表面抗滑差强度

22、不足耐久性12 年23 年23 年23 年35 年35 年2.2.2 矫正性养护规划2.2.2.1 矫正性养护时机的确定方法及判定条件贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 9 页 共 162 页矫正性养护是在路面出现严重破坏之后才进行。尽管每一种养护都需要在一个全面的路面维护计划之中，但路面维护的重点应放在防止路面破坏到需要进行矫正性养护的程度，因为矫正性养护的费用很高。矫正性养护适用于路面状况相对较差，已经不具备预防性养护条件的路段，或者说通过单纯预防性养护措施不能解决的路段，矫正性养护适用于路面状况相对较差，已经不具备预防性养护条件的路段

23、，或者说通过单纯预防性养护措施不能解决的路段，包括采用铣刨回铺和罩面补强两种常见的处理措施。矫正性养护确定时机的确定方法有：1）通过路面现有状况及病害发展趋势预测确定病害严重路段矫正性养护的时机；2）通过交通量分析与剩余寿命计算，当路面实际行车荷载超过设计荷载时，应采用矫正性的养护措施。加铺层的厚度结合原路面结构承载能力和交通量，通过计算确定。具体而言，罩面/铣刨等矫正性养护措施的确定应根据交通量情况、原路面承载能力情况、原路面病害情况综合确定。2.2.2.2 矫正性路段与方案的选择（1）铣刨路段的确定）铣刨路段的确定铣刨段落应主要结合纵横向裂缝、网裂、坑槽、修补不良、沉陷等病害的密集度以及平

24、整度、车辙测试结果，参考路面结构整体强度、基层松散率指标综合确定。总体原则如下表 2.2-4：表 2.2-4 铣刨段落确定一般原则项目铣刨段落控制标准路面结构整体强度单点回弹弯沉超过界限值的路段，视情况需进行注浆或挖除基层进行补强路表破损情况路面表面出现连续坑槽、唧浆、网裂等病害的路段，至少铣刨至原路面中面层路面表面出现长大纵向裂缝等病害的路段，处理到原路面下面层，视基层情况需进行注浆或挖除基层进行补强路面平整度每百米 IRI 大于 3.5m/km 的路段路面车辙每百米车辙大于 20mm 的路段基层出现下列情况之一者，要对基层进行维修：贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏

25、省交通科学研究院股份有限公司第 10 页 共 162 页基层出现连续的疲劳裂缝（网裂、龟裂），并有多处唧浆；基层松散未结成板块；基层虽然板结较好，但块状裂缝成片，或纵横向裂缝密集(平均间距小于 10m)。（2）加铺罩面路段的确定罩面路段的确定根据交通量情况、原路面承载能力情况、原路面病害情况综合确定加铺层结构设计和材料设计，一般情况下对于原路面强度不足以及反射裂缝严重路段可考虑采用加铺罩面的方式。加铺层的厚度结合原路面结构承载能力和交通量，通过计算确定。2.3 本章小结本章小结（1）根据项目特点，制定了养护规划编制的总体思路：首先制定针对性、全面的检测试验方案，根据路面检测数据分析路面现状及病

26、害发展趋势，结合钻芯取样及室内试验等手段，准确深入评价路面现有状况和深入分析路面病害原因，同时对交通量调查情况分析路面剩余寿命和通行能力，然后在对交通量和路面状况深入把握的基础上制定适宜和针对性的养护策略预防性养护或矫正性养护策略，得出针对性的近期与中长期相结合的改造设计方案，其后通过全寿命经济分析进一步对方案经济合理性进行进一步深入论证，最后在此基础上提出对未来的养护规划及方案建议及 2012年病害整治施工图设计及施工预算的编制；（2）通过对路面结构强度、路面平整度、路面损坏状况、路面抗滑性能及路面剩余寿命的分析，结合大量的养护设计经验，提出了适合预防性养护路段的选择标准，并对预防性养护时机

27、的选择进行了定义，即在路面性能下降 40%以前，采取预防性的养护措施，可延长路面的使用时间，提高路面养护的经济性；（3）矫正性养护适用于路面状况相对较差，已经不具备预防性养护条件的路段，或者说通过单纯预防性养护措施不能解决的路段，包括采用铣刨回铺和罩面补强两种常见的处理措施。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 11 页 共 162 页第三章 清镇高速公路原设计与养护情况第三章 清镇高速公路原设计与养护情况3.1 原设计及施工情况原设计及施工情况3.1.1 原路面设计标准（1）设计年限：15 年；（2）标准轴载 BZZ-100；（3）设计车速

28、：120km/h；（4）主线设计弯沉（0.01mm）：23.7。3.1.2 原路面结构组成贵州清镇高速公路于 2002 年 6 月开工建设，2004 年建成通车。原路面结构为5cmAK-16+6cm AC-20+7cmAC-25+35cm 水泥稳定碎石+15cm 级配碎石，如下图所示。表 3.1-1原路面结构组成5.0cmAK-166.0cmAC-207.0cmAC-2535.0cm 水泥稳定碎石水泥稳定碎石15.0cm级配碎石级配碎石3.1.3 沿线自然地理特征由于贵州处于我国西南部云贵高原，低纬度、高海拔的地理特点和境内错综复杂的地形地貌，形成了水平分布和垂直分布复杂多样的气候特征。清镇高

29、速公路所在区域位于贵州省中西部，地处长江水系乌江流域和珠江水系北盘江流域的分水岭地带，是世界上典型的喀斯特地貌集中地区，平均海拔高度在 1000m 左右。项目区域属典型的高原型湿润亚热带季风气候，雨量充沛，年平均降雨量 1360mm，年平均气温 14贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 12 页 共 162 页，历史最高气温 34.3 度，最低气温-7.6 度，年平均相对湿度 80%，年平均风速 2.4m/s，冬无严寒，夏无酷暑。总体上清镇高速公路沿线气候条件可简单概括为：气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，雨热同季，元霜期长，冬春干旱、

30、低温，冰雹等多种气象灾害发生频繁、危害严重。本项目气候分区为贵州中部温和区：241 区。3.2 历年养护情况历年养护情况清镇高速公路从 2004 年建成通车以来，经过多年的营运，随着交通量的逐渐增长，路面使用性能逐渐下降，路面出现了不同程度的病害，如：车辙、纵、横向裂缝、龟裂、坑槽、修补等。为了维护清镇高速公路质量，保证公路正常通行，养护单位在营运期间根据路面状况采用了一定养护措施进行了养护。2008 年养护公司对项目路全线进行了密封胶灌缝预防性养护处理，共完成密封胶灌缝处理长度 6698.7 米。3.3 养护措施总体评价养护措施总体评价2008 年养护公司对清镇高速公路全线进行了长达 669

31、8.7 米的密封胶灌缝预防性养护处理，到目前为止，清镇高速公路路面破损情况如下图所示：双向路面病害折算面积统计6.51%58.42%8.32%18.32%2.31%0.25%5.86%龟裂坑槽松散横向裂缝纵向裂缝修补纵、横向裂缝修补图 3.3.-1双向路面病害折算面积统计贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 13 页 共 162 页图 3.3.-2目前清镇高速公路路面裂缝状况从目前清镇高速公路路面病害调查结果及路面病害折算面积可以看出，虽然2008 年养护公司对清镇高速公路全线进行了长达 6698.7 米的密封胶灌缝预防性养护处理，其效果比较

32、明显，较好的限制了裂缝的进一步发展，但是经过三年多的运营，全线路面又逐步出现新的纵横向裂缝。从病害折算面积图与裂缝状况图也可以看出，目前横向裂缝与纵向裂缝比较多，因此，针对主要病害，进行合理规划、科学养护显得十分必要。3.4 本章小结本章小结（1）清镇高速公路于2002年6月开工建设，2004年建成通车。原路面结构为5cmAK-16+6cmAC-20+7cmAC-25+35cm水泥稳定碎石+15cm级配碎石。（2）清镇高速公路沿线气候条件可简单概括为：气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，雨热同季，元霜期长，冬春干旱、低温，冰雹等多种气象灾害发生频繁、危害严重。贵州清镇高速公路路面中长期养护

33、规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 14 页 共 162 页（3）清镇高速公路从2004年建成通车以来，主要针对病害进行的处治手段是密封胶灌缝预防性养护处理，共完成密封胶灌缝处理长度6698.7米。但是从目前清镇高速公路路面病害调查结果及路面病害折算面积可以看出，经过三年多的运营，全线路面又逐步出现新的纵横向裂缝。因此，针对主要病害，进行合理规划、科学养护显得十分必要。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 15 页 共 162 页第四章 交通量分析第四章 交通量分析本次交通量分析的数据主要收集了清镇高速公路 2008

34、年2011 年各车型通行车辆数，数据为清镇高速公路收费站车流量年报表和车流量车类明细年报表。本次对 2008 年2011 年的交通量进行了分析，并对比尝试分析研究未来预测交通量，以分析项目路路面剩余寿命。4.1 清镇高速交通量现状清镇高速交通量现状从现场交通量情况来看，项目路车流量较大，客、货车数量相当，其中对路面性能影响较大的大中货及集装箱所占比例较大。现场交通量较大货车占有一定比例图 4.1-1 现场交通量情况4.2 清镇高速交通量流量清镇高速交通量流量根据清镇高速公路历年的交通量统计数据，可对清镇高速公路的交通量及交通组成状况有一定了解，并进而为合理分析路面病害奠定基础。清镇高速公路历年

35、的交通量状况可见表 4.2-1。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 16 页 共 162 页表 4.2-1清镇高速年交通量变化情况（辆/日）车型时间小货中货大货特大货拖挂集装箱小客大客合计2008年交通量366815305717824373210380672009年交通量32189535440123521823839297增长率-12.30%9.82%16.07%-42.86%-100.00%50.00%19.32%13.31%15.25%2010年交通量3411102108477310516795287413327增长率6.23%23.1

36、3%206.21%1825.00%100.00%754.47%30.22%20.60%43.35%2011年交通量18891017622202220957961245315611增长率-44.87%-17.42%62.55%185.71%633.33%99.33%17.16%-14.65%17.14%平均增长率-16.98%5.17%94.94%655.95%211.11%301.27%22.24%6.42%25.24%从表 4.2-1 可以得到：（1）根据上述交通统计数据，清镇高速公路交通量一般，客车比例较大，对路面性能影响较多的集装箱也占有一定的比例。（2）从统计可知，清镇高速自通车以来交

37、通量一直保持较高的增长率，平均增长率为 25.24%。其中对路面性能影响较大的特大货及集装箱增长较快。4.3 交通量组成分析交通量组成分析分析清镇高速 2008 年2011 年的交通量数据，并将清镇高速公路交通组成状况绘于图中，结果可见表 4.3-1 及图 4.3-1。表 4.3-1 清镇高速公路历年的交通量组成情况（20082011）年份小货中货大货特大货拖挂集装箱小客大客各种车型所占百分比（%）2008 年4.54%10.10%3.78%0.09%0.21%1.02%54.21%26.07%2009 年3.45%9.63%3.81%0.04%0.00%1.32%56.13%25.63%20

38、10 年2.56%8.27%8.13%0.58%0.02%7.89%50.99%21.57%2011 年1.20%5.83%11.29%1.41%0.14%13.42%51.00%15.71%贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 17 页 共 162 页0%10%20%30%40%50%60%2008年2009年2010年2011年清镇高速公路交通组成状况小货中货大货特大货拖挂集装箱小客大客图 4.3-1清镇高速公路交通组成状况综合分析数据，可以得到如下结论：（1）近四年来，清镇高速公路各种车型所占比例变化不大。其中小客及大客为整个交通流的主

39、要组成部分。（2）从交通组成情况看，中货所占比例总体呈现下降趋势，而大货与集装箱所占比例总体呈现增长趋势，2011 年大货与集装箱的比例达到 11.29%与 13.42%，由此可知，近年来大比例的重载交通也是清镇高速公路路面产生病害最主要的因素之一，交通量组成中重车比例不断的增加并稳定对现有路面的服务水平提出了更高的要求。4.4 未来交通量预测未来交通量预测以清镇高速公路各断面交通量统计数据为基础，并根据贵州省其他高速公路交通量增长数据，综合清镇高速公路沿线地区经济发展状况，制定合理的交通量年增长率，对路面设计寿命 15 年内的交通量情况进行了预测。设计年限内预测交通量见表 4.4-1、图 4

40、.4-1 所示。表 4.4-1清镇高速未来交通量预测情况年份类型小货中货大货特大货拖挂集装箱小客大客全线合计2012PCU2201065206225726245193142870182652013PCU25712462412301302868108983358213702014PCU29614332774346353298125323862245752015PCU3401647319039840379314412444128262贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 18 页 共 162 页年份类型小货中货大货特大货拖挂集装箱小客大客全线合计

41、2016PCU38118453573446454248161424974316532017PCU41920303930491494673177565471348182018PCU453219242445305350461917759093760401000020000300004000020112012201320142015201620172018年份交通流量小货中货大货特大货拖挂集装箱小客大客合计图 4.4-1 清镇高速公路预测交通量另外，根据公路工程技术标准（JTG B01-2003），“四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆；六车道高速公路应

42、能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量4500080000辆，八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000100000辆”。从本次预测的结果来看，按照目前交通量增长情况，项目路在 2018 年年平均日交通量达到 37604 辆，虽然还未达到规范规定的上限，但是交通量较大，且增长率较高。因此本次路面改造设计除了考虑未来交通流量以外，还要对路面超载现象进行分析，以更结合实际的进行交通量预测，以便给出针对性的路面维修方案。4.5 本章小结本章小结通过分析清镇高速公路历年来的交通流量资料和超载情况，结合交通量预测与分析，可以得到以下结论：（1）通车运营至今，清镇高速公路

43、的日交通流量达到了 15611 辆，日交通量相对较大；（2）从交通组成情况看，清镇高速公路以小客车及大客车为主，小客车和大客贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 19 页 共 162 页车的比例分别为 51.00%和 15.71%；（3）清镇高速公路年平均日交通量呈逐年增长趋势，其日交通量从 2008 年的8067（辆/日）增长至 2011 年的 15611（辆/日），平均增长率为 25.24%。其中中货、大货及集装箱等这些对路面性能影响较大的车型增长率较快，成为路面质量下降的主要原因之一；（4）从本次预测的结果来看，按照目前交通量增长情况，

44、项目路在 2018 年年平均日交通量达到 37604 辆，虽然还未达到规范规定的上限，但是交通量较大，且增长率较高。因此本次路面改造设计除了考虑未来交通流量以外，还要对路面超载现象进行分析，以更结合实际的进行交通量预测，以致给出针对性的路面维修方案。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 20 页 共 162 页第五章 路面使用现状调查与分析第五章 路面使用现状调查与分析5.1 调查内容及方法调查内容及方法5.1.1 路面破损状况调查路面损坏状况调查主要采用人工调查为主，由 12 人为一组，调查时采用人工描绘法进行，沿路面仔细观察各类路面损坏情

45、况，按照公路技术状况评定标准（JTG H20-2007）要求详细记录路面龟裂、纵裂、横裂、坑槽、车辙、泛油、修补破坏等破坏类型的数量（范围）、破坏程度及所在位置。通过上述调查，计算出路面的破损率 DR，最终获得路面状况指数（PCI），通过路面损坏表面特征、周围环境状况、后续的取芯芯样状况，结合类似工程经验积累，综合判断病害成因。5.1.2 路面平整度、车辙路面平整度、车辙及路况调查测试均采用道路多功能检测车，属于先进的车载式激光断面仪（设备编号：3111378）。系统包括 21 个高精度的激光传感器、两个加速度传感器，可准确地按设定长度直接输出国际平整度指数（IRI）数值、车辙（RUTTING

46、）、路表损坏等多项指标。最大测试行驶速度 100km/h，是一种快速、高精度及信息量丰富的新型路面无损检测设备。图 5.1.2-1道路多功能检测车贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 21 页 共 162 页5.1.3 路面抗滑性能路面抗滑性能采用目前较为先进的横向力系数测试车进行测试，该设备正常测试速度为 60km/h，连续测试，可直接输出路面横向力系数 SFC。本次路面抗滑性能检测双向行车道，连续测试，提供每个公里段的路面横向力系数 SFC 平均值，路面抗滑性能指数（SRI）沿里程的分布，横向力系数 SFC沿里程的分布，分析全线双向行车道

47、的路面抗滑情况。SCRIM2007 型横向力系数测试车（设备编号：3111815）其测试精度和测试速度均处于国外同类产品的先进水平，拥有良好的数据处理及输出功能，是测量道路横向力系数的高效车载式测试仪器，具有自动、高效、高精度等特点，可即时显示路面横向力系数参数、测试时的即时速度及所测试的距离等数据，所有原始数据可自动保存。图 5.1.3-1横向力系数测试车5.1.4 路面承载能力路面承载能力测试采用的是丹麦 DYNATEST 公司开发的落锤式弯沉仪（FWD），属 于 脉 冲 式 动 力 弯 沉 仪（设 备 编 号 为 3110452，型 号 为DYNATEST8000）。系统包括五个弯沉传感

48、器和一个荷载传感器，弯沉传感器的精度为 2%2m。FWD 是目前最能反映路面在车轮荷载下的受力与变形状况的一种检测设备，在国际上已得到广泛的应用。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 22 页 共 162 页图 5.1.4-1落锤式弯沉仪5.1.5 路面取芯调查采用钻芯设备对路面典型病害及硬路肩完好处的钻芯取样，直观判断路面病害处内部结构状况，及完好路面处芯样成型情况。图 5.1.5-1钻芯机钻芯取样路面钻孔取芯需技术人员操作取芯机，依靠取芯机旋转动力带动钻头将芯样从路面结构中切割出来。采用直径 150mm 的钻头，取芯过程中，要详细记录芯样

49、的完整性、厚度、层间粘结情况等，取芯结束后，详细记录芯样厚度。5.1.6 排水状况调查项目采用人工调查的方式对该路段路面排水状况进行调查，分析评价现阶段路面排水状况。贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 23 页 共 162 页5.2 典型病害特征及分布情况典型病害特征及分布情况目前，清镇高速公路路面的典型病害主要有修补、横向裂缝、纵向裂缝、横纵向裂缝修补、坑槽、龟裂、松散等。全线均有分布，且部分裂缝、松散类病害伴有唧浆。5.2.1 修补类病害修补反映了路面的维修状况，清镇高速公路路面修补质量存在一定的差异性，部分路面修补质量较良好，部分路面

50、病害修补较差，严重影响路面的行驶舒适性。从修补的分布上看，修补存在一定的连续性，路段呈现连续、大面积修补的情况，而且，部分修补伴随唧浆。相关照片如下：5.2.2 横向裂缝横向裂缝病害在全线分布较普遍，且以往养护路段也出现横向裂缝的再次反射，局部已由相关养护部门进行了灌缝处治。现场调查发现横向裂缝多贯穿行车道，局部缝宽较大。相关照片如下：贵州清镇高速公路路面中长期养护规划2012 年 6 月江苏省交通科学研究院股份有限公司第 24 页 共 162 页5.2.3 纵向裂缝纵向裂缝病害在全线分布较普遍，且以往养护路段也出现纵向裂缝的再次反射。现场调查发现纵向裂缝多发生在轮迹带上。相关照片如下：5.2