公路技术状况评定谈CPMS路面质量数据采集方法

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公路技术状况评定谈CPMS路面质量数据采集方法

1 公路技术状况等级的划分

按照公路技术状况指数(MQI)和相应分项指标,将公路技术状况等级分为优、良、中、次、差5个等级,其评分标准见表1。

表1 公路技术状况评定标准

评价等级 MQI及各级分项指标 优 ≥90 良 ≥80,<90 中 ≥70,<80 次 ≥60,<70 差 <60 注:1、 MQI的基本评定单元是长度为1000M的路段,最多不能超过2000M。

2、 公路MQI值和优良率,公路养护是用加权统计的公路技术状况指数MQI作为养护质量综合性指标,可以称作“路况综合指数”;另一个是借用“好路率”的概念,建立“优良率”指标,即将公路技术状况指数属于优、良等级 (MQI大于等于80)的里程占总检评里程的比率。两个指标同时使用,可以更准确地反映区域路况水平。

MQI及分项指标的等级综合评定采用优良路率、次差路率作为衡量一个地区和单位路况水平的指标,即:

优良路率(%)=100× (优等路里程+良等路里程)/实际评定的养护里程 次差路率(%)=100× (次等路里程+差等路里程)/实际评定的养护里程

例如:某公路站7月份管养省道22km,其中优等路11km,良等路6km,中等路2 km,次等路3km,所以7月份优良路率为(11+6)/22×100=77.3% ,次差路率为3/22×100=13.6%。

3公路技术状况评价的实施范围

公路技术状况评价包含路面、路基、桥隧构造物和沿线设施四部分内容。评价指标见图1,各指标值域均为0~100。

图1 公路技术状况评价指标

图1中:

MQI — 公路技术状况指数; PQI — 路面使用性能指数 SCI — 路基技术状况指数

BCI — 桥隧构造物技术状况指数 TCI — 沿线设施技术状况指数 PCI — 路面损坏状况指数 RQI — 路面行驶质量指数 RDI — 路面车辙深度指数 SRI — 路面抗滑性能指数 PSSI — 路面结构强度指数

针对上述各项指标,《公路技术状况评定标准》将路面使用性能PQI权重确定为70%,将路基状况SCI、桥隧构造物状况BCI和沿线设施状况TCI的权重分别设为8%、12%和10%,由此可以看出,路面是重中之重,是公路技术状况评价的核心内容,路面在国外许多国家的公路养护管理工作中占有70%以上的比重,桥隧构造物次之,沿线设施和路基再次之。

4路面使用性能(PQI)

路面包括沥青路面、水泥混凝土路面和砂石路面

沥青路面使用性能评价包含路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度五项技术内容。其中,路面结构强度为抽样评定指标,单独计算与评定,评定范围根据路面大中修养护需求、路基的地质条件等自行确定。

数据采集 路面损坏、平整度、车辙、结构强度、摩擦系数 数据导入 转换为标准格式后检测数据直接导入系统 统计分析 计算生成PQI、MQI等评价分析表 预测分析 预测优化未来几年的资金需求

5路面损坏分类识别

沥青路面损坏分11类21项。

(1)龟裂

轻:初期裂缝,裂区无变形、无散落,缝细,主要裂缝宽度在2mm以下,主要裂缝块度在0.2~0.5m之间,损坏按面积计算。

中:龟裂的发展期,龟裂状态明显,裂缝区有轻度散落或轻度变形,主要裂缝宽度在2~5mm之间,部分裂缝块度小于0.2m,损坏按面积计算。

重:龟裂特征显著,裂块较小,裂缝区变形明显、散落严重,主要裂缝宽度大于5mm,大部分裂缝块度小于0.2m,损坏按面积计算。

(2)块状裂缝

轻:缝细、裂缝区无散落,裂缝宽度在3mm以内,大部分裂缝块度大于1.0m,损坏按面积计算。

重:缝宽、裂缝区有散落,裂缝宽度在3mm以上,主要裂缝块度在0.5~1.0m之间,损坏按面积计算。

(3)纵向裂缝

与行车方向基本平行的裂缝。

轻:缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落,无支缝或有少量支缝,裂缝宽度在3 mm以内,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。

重:缝宽、裂缝壁有散落、有支缝,主要裂缝宽度大于3mm,损坏按长度(m)计算,检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。

(4)横向裂缝

与行车方向基本垂直的裂缝。

轻:缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落,裂缝宽度在3mm以内,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。

重:缝宽、裂缝贯通整个路面、裂缝壁有散落并伴有少量支缝,主要裂缝宽度大于3mm,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。

(5)坑槽

轻:坑浅,有效坑槽面积在0.1m2以内(约0.3m×0.3m),损坏按面积计算。

重:坑深,有效坑槽面积大于0.1m2 (约0.3m×0.3m),损坏按面积计算。

(6)松散

轻:路面细集料散失、脱皮、麻面等表面损坏,损坏按面积计算。

重:路面粗集料散失、脱皮、麻面、露骨,表面剥落、有小坑洞,损坏按面积计算。

(7)沉陷

大于10mm的路面局部下沉。

轻:深度在10~25mm之间,正常行车无明显感觉,损坏按面积计算。

重:深度大于25mm,正常行车有明显感觉,损坏按面积计算。

(8)车辙

轮迹处深度大于10mm的纵向带状凹槽(辙槽)。

轻:辙槽浅,深度在10~15mm之间,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.4m)换算成面积。

重:辙槽深,深度15mm以上,损坏按长度计算,检测结果要用影响宽度(0.4m)换算成面积。

(9)波浪拥包

轻:波峰波谷高差小,高差在10~25mm之间,损坏按面积计算。

重:波峰波谷高差大,高差大于25mm,损坏按面积计算。

(10)泛油

路面沥青被挤出或表面被沥青膜覆盖形成发亮的薄油层,损坏按面积计算。

(11)修补

龟裂、坑槽、松散、沉陷、车辙等的修补面积或修补影响面积(裂缝修补按长度计算,影响宽度为0.2m)。

路基损坏类型分为8 类,并根据严重程度或影响范围,将损坏分为2 到3 个严重程度等级,分别是:路肩边沟不洁、路肩损坏、边坡坍塌、水毁冲沟、路基构造物损坏、路缘石缺损、路基沉陷、排水系统淤塞。

沿线设施破损类型

将沿线设施破损类型定义为五类,其分别是:防护设施缺损、隔离栅损坏、标志缺损、标线缺损、绿化管护不善。

沿线设施损坏分收费站服务区管理不善、防撞护拦缺损、隔离珊损坏、紧急电话缺损、标志缺损、标线缺损、绿化空白路段和绿化管护不善等8类。

采用人工现场检测方法,实际丈量各类沿线设施损坏的面积或长度。将沿线设施损坏类型、严重程度和数量(面积、长度或方位)记录在下来,评价沿线设施指数TCI。

6路面使用性能检测与调查方法

(1)仪器

钢尺、三米直尺()、花杆、照像机 (1)路面损坏状况检测

主要采用人工方法调查,调查范围应包含所有行车道,路面破损 (PCI)数据的采集。

①为了客观反映路面病害程度,并具有可比性,将路面病害归纳为按面积和按长度计算两类。具体分类和权重值见表2。

②以面积计算的病害,其每一处的数量,应沿病害待修补边缘丈量,以长乘宽求出面积。以100m(人工检测)或10m(快速检测)为单位长期保存。

③以长度计算的病害,沿病害实际长度丈量。丈量后换算成面积进行统计整理,公式如下:纵裂、 横裂面积=长度×0.2m,车辙面积=长度×0.4m。

表2 沥青路面损坏类型和权重

(2)路面平整度检测

标准建议,在条件允许时宜采用快速和高精度的断面类检测设备,可结合路面损坏和车辙一并检测。单独检测路面平整度时,宜采用高精度的断面类检测设备。断面类设备:激光仪器,重复性好,准确性高。路面平整度断面类检测设备必须定期标定,每年至少标定一次,标定的相关系数应大于0.95。

条件不具备的低等级、小交通量三、四级公路,路面平整度可采用三米直尺人工检测,检测结果按表3评定。

表3路面平整度人工评定标准

技术等级 RQI 优 ≥90 良 ≥80,<90 中 次 差 <60 ≥70,<80 ≥60,<70 三米直尺(mm) ≤10 颠簸程度 >10,≤12 >12,≤15 >15,≤18 >18 有明显颠簸, 非常颠簸, 无颠簸,行车平稳 有轻微颠簸,行车尚平稳 严重颠簸,行车很不平稳 行车不平稳 非常不平稳 路面平整度检测数据应以100m(人工检测)或20m(快速检测)为单位长期保存。

(3)路面车辙检测

路面车辙宜采用快速检测设备,可结合路面损坏和路面平整度一并检测。路面车辙检测设备必须定期标定,每年至少标定一次。根据断面数据计算路面车辙深度(RD),计算结果应以10m为单位长期保存。

(4)路面抗滑性能检测

按照路面纹理深度和路面的表面特性,检测路面抗滑性能的间接方法,包括微观构造和宏观构造两方面。微观构造:表面粗糙度,提供低速行驶<50km/h时的抗滑性能。宏观构造:纹理深度,露骨料间形成的构造,使路表水迅速排除,避免形成水膜,在高速行车时起作用。

根据摩阻力检测方式,摩擦系数分为制动力系数和横向力系数两种。制动力系数:表明车辆制动距离的长短。横向力系数:不仅能够体现车辆制动距离的长短,还能够表示路面防侧滑的能力。

路面抗滑性能宜采用基于横向力系数的路面抗滑性能检测设备或其他具有可靠数据标定关系的自动化检测设备。目前已开发出路面抗滑性能的测试方法和设备,像交通部公路科学研究院研制出的路面抗滑性能检测车—RiCS,该设备用横向力摩擦系数SFC(Side-way Force Coefficient)作为检测指标,通过SFC计算路面抗滑性能指数(SRI)。

该检测设备必须定期标定,每年至少标定一次。路面抗滑性能检测数据(横向力系数)应以20 m为单位长期保存。

(5)路面结构强度检测

我国路面设计和养护标准所使用的弯沉指标应为静态回弹弯沉,自动检测时,宜采用具有可靠数据标定关系的自动化检测设备,像落锤式自动弯沉仪,该检测结果能够换算成我国相关技术规范规定的回弹弯沉值。该自动检测设备必须定期标定,每年至少标定一次。标定的相关系数不得小于0.95。弯沉检测数据应以20 m为单位长期保存。

在低等级、小交通量三、四级公路采用贝克曼梁检测路面弯沉时,检测数量应不小于20点/(km?车道)。

抽样检测时,检测范围可控制在养护里程的20%以内。

7 路面养护质量评定

将以上所采集数据录入,按《公路技术状况评定标准》的规定确定公路技术状况等级。按样表格式统计MQI及分项指标的优、良、中、次、差的长度及比例。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/kwx3.html

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