农村公路水泥路面破损快简评价方法研究

作者:黄雄立;朱欢;李文;赵健;翟殿钢; 刊名:公路工程 上传者:才仁卓玛

【摘要】以湖南省农村公路检测数据为基础,分析了水泥路面病害数量特性及发展规律,建立一套以单块水泥板为单元的简易分类及路面破损简评计算方法。应用结果表明,该方法能以人工调查为基础,实现水泥路面路面破损快速检测及评价,具有较高的准确性,且方法简单易掌握,节约检测费用,适合农村公路养护特点。

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0前言近年来,农村公路建设取得了巨大成就,纳入统计的农村公路已达到了20余万km(水泥路面占总里程比例97%以上),农村公路逐渐进入养护高峰期,管养规模巨大,养护任务繁重,面临着养护人员技术落后、路况家底不清及养护资金缺乏等问题。2016年开始实施的《农村公路养护管理办法》中明确提出农村公路均需按一定频率路况检测。以湖南省为例,采用传统的车检(每车道公里约450元)方法,仅一次花费就超过9 000万元,耗时约5个月,不符合当前农村公路实际情况。因此,亟需一套能被基层养护人员及当地群众掌握,且投入费用少,简易、快速的路况检评方法。1病害数量特性及发展规律目前,我国农村公路路况检评还未制定相关标准,普遍参考《公路技术状况评定标准》(JTGH20-2007),以下简称《标准》,进行路面病害调查和评价,并以PCI作为养护资金分配的主要参考指标。《标准》中水泥路面病害划分的种类、指标及判别方法繁杂,对农村公路进行路面病害调查和评价时,基层管养人员和当地群众难以较好的进行识别与应用。因此,通过对湖南省农村公路水泥路面进行抽样调查,见表1。分析病害数量特性及发展规律,对路面病害进行简易分类,建立一套简单易行的检评方法。基于湖南省14个市州共计19 600 km水泥路面的多功能检测车的采集数据,按《标准》中水泥路面病害的划分方法进行路面破损检测,并对病害数量特性进行分析,其中典型病害数量占比情况如图1所示。表1观测路线属性Table 1 Properties of the observed path行政等级车道数技术等级面板尺寸/m县、乡、村3、2、1二、三、四、等外3×4、3×5、4.5×5、5×5、5×6图1农村公路水泥路面各类病害所占比例Figure 1 The proportion of all kinds of diseases in rural roadcement road surface由图1可以看出,我省农村水泥路面病害主要以裂缝、破碎板、板角断裂为主,占破损面积总数的93.31%。农村公路水泥路面多为普通水泥面板直接铺筑构成,面板之间相互比较独立。为摸清病害发展的规律,选择以单块水泥板作为病害发展单元,对其破坏状况进行跟踪观测,分析典型病害发展与面板破坏的关系。由于服务水平、养护能力等多种因素影响,地区间农村公路有明显的差异,为保证面板样本具代表性,选择了典型病害集中地区多条不同属性的路线(总计16 548块)进行跟踪观测,面板破坏过程如图2所示。由图2分析可知,单块水泥板破坏过程先由无病害发展至出现裂缝、板角断裂,在车辆荷载的作用下病害逐渐发展,形成轻度破碎板,最后板块完全碎裂。水泥板当前的主要病害的类型可以表征该板破坏发展的阶段。因此,可选择数量占比大且容易判别的裂缝、板角断裂、破碎板三类病害作为划分依据,对不同破坏程度的面板进行简易分类。这样处理不仅对破损面积和评价结果计算值影响较小,且能有效降低识别的难度。图2水泥板病害发展演化示意图Figure 2 Development and evolution of disease in cement plate2简易分类及面板状况快速判定根据病害数量特性及水泥板破坏发展的规律,以单块水泥板为单元,分为“正常”、“轻度”、“中度”、“重度”四个等级表征当前该面板的破损程度,各等级水泥板破损情况及其病害描述如下:(1)正常板:面板平整,基本无病害。(2)轻度板:水泥板面有1~2条裂缝或出现轻度板角断裂(见图3)。图3轻度板Figure 3 Mild plate(3)中度板:水泥板面出现3条及以上

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