路基路面养护与管理PPT课件

1、主要内容 概述 路基技术状况评价与养护 路面功能与技术状况评价 路面状况调查评定与一般养护对策 路面主要病害与防治第1页/共104页一、概述 1、养护 Maintenance includes all activities taken to slow the deterioration of the pavement. Such planned activities could include crack sealing, maintenance seals, etc. Preventive Maintenance、Corrective Maintenance、Emergency Mainte

2、nance。 养护是指减缓路面损坏的一切活动，可以包括：裂缝灌缝、预防性养护等。 养护活动包括：预防性养护、矫正性养护和紧急养护。第2页/共104页一、概述 1、养护与维修（养护）路路面面状状态态预防性养护预防性养护矫正性养护矫正性养护紧急处置紧急处置时间或交通量时间或交通量第3页/共104页一、概述 2、维修 Rehabilitation includes any major intervention taken to restore the pavement ride quality (e.g., mill and resurface). 维修是指恢复路面行驶质量的主要活动（含铣刨、罩面等

3、）。 养护与维修有区别、也有联系。养护更趋于过程，维修更趋于结果。第4页/共104页一、概述 1、养护与维修（维修）路路面面状状况况预防性养护预防性养护路面维修路面维修使用时间或交通量使用时间或交通量养护费用性能示意图第5页/共104页一、概述 3、路面路面破坏类型分类 结构性破坏 路面的整体出现破坏（如 开裂 疲劳），影响结构整体强度； 功能性破坏 路面不平整或太光滑等类破坏，影响使用舒适性和安全性要求 明确破坏类型的目的 不同的养护阶段的破坏类型评价与分析 不同的养护方法的破坏类型评价与分析第6页/共104页一、概述 4、路面管理内涵 路面管理包含三方面的内容 the pavement l

4、ife cycle管理期限：路面的寿命周期 the costs associated with this life cycle管理要求：路面寿命周期内的各项费用 pavement management systems管理方式：路面的管理系统 路面管理涉及广泛的内容，不仅仅是养护与维修 路面管理的核心是数据；需进行长期的数据分析第7页/共104页一、概述 5、设计龄期 结构设计时的材料龄期 设计龄期：不同无机结合料稳定材料的强度和模量随龄期增长的速度不同，因此，在路面结构设计时的参数设计龄期，对于水泥稳定类材料的劈裂及模量的龄期为90天，对于石灰或者二灰稳定类的龄期为180天，水泥粉煤灰稳定类为

5、120天。 材料组成设计时的材料龄期 材料组成设计7天的抗压强度 路面设计使用寿命 设计时确定的路面设计使用期第8页/共104页二、路基技术状况评价与养护 路基技术状况评价 路基养护与维修第9页/共104页1、路基技术状况评价 评价方法第10页/共104页1、路基技术状况评价 评价方法第11页/共104页1、路基技术状况评价 评价方法第12页/共104页2、路基养护与维修 路基养护的主要内容 （1）维修、加固路肩及边坡。 （2）疏通、改善、铺砌排水系统。 （3）维护、修理各种防护构造物及透水路堤，管理保护好公路两旁用地。 （4）清除塌方、积雪，处理塌陷，预防水毁。 （5）观察、预防、处理滑坡、

6、翻浆、泥石流、崩塌、塌方及其他路基病害，及时检查各种路基的险情。 （6）有计划地局部加宽、加高路基，改善急弯、陡坡和视距，以逐步提高其技术标准和服务水平。第13页/共104页2、路基养护与维修 路基养护的基本要求 （1）路基各部分保持完整，各部尺寸保持规定的标准要求，不损坏变形，经常处于完好状态。 （2）路肩无车辙、坑洼、隆起、沉陷、缺口，横坡适度，边缘顺适，表面平整坚实、整洁，与路面接茬平顺。 （3）边坡稳定、坚固，平顺无冲沟、松散，坡度符合规定。 （4）边沟、排水沟、截水沟等排水设施无淤塞、无高草，纵坡符合规定，排水通畅，进出口维护完好，保证路基、路面及边沟内不积水。 （5） 挡土墙保持完

7、好无损坏，泄水孔无堵塞。第14页/共104页2、路基养护与维修 路基养护对象与措施 路肩 边坡 排水设施 挡土墙 第15页/共104页三、路面功能与结构状况评价 路面功能及其评价 路面技术状况评价 路面结构承载能力评价 路面使用性能综合评价第16页/共104页1、路面功能及其评价 路面功能要求 包括：功能、结构和安全 具体内涵 路面功能是路面为道路使用者提供的舒适程度。 路面结构是指路面的物理状况，包括路面损坏状况和结构承载能力。 路面安全是指路面的抗滑能力。 第17页/共104页2、路面技术状况评价 概念 路面结构的损坏状况，反映了路面结构在行车和自然因素作用下保持完整性或完好的程度。 路面

8、结构的描述要求 (1)损坏类型； (2)损坏严重程度； (3)出现损坏的范围或密度。 损坏状况评价 将路面状况划分为优、良、中、次、差5个等级 采用百分制。第18页/共104页2、路面技术状况评价第19页/共104页 MQI评价系统如图2、路面技术状况评价第20页/共104页 公路使用性能评定2、路面技术状况评价第21页/共104页 公路使用性能评定2、路面技术状况评价第22页/共104页 公路破损状况评定2、路面技术状况评价第23页/共104页 公路破损状况评定2、路面技术状况评价第24页/共104页 公路行驶质量和路面车辙状况评定2、路面技术状况评价第25页/共104页 公路抗滑性能评定2

9、、路面技术状况评价第26页/共104页3、路面结构承载力评价 公路结构强度评定第27页/共104页4、路面使用性能综合评价第28页/共104页四、路面状况调查评定与一般养护对策 路面状况调查方法、频率及综合评定 各分项评价指标的计算与单项评价标准 路面一般养护对策第29页/共104页四、路面状况调查评定与一般养护对策（1 1）交通状况调查）交通状况调查轴载调查：轴载调查：计重收费站数据采集计重收费站数据采集横向分布调查：横向分布调查：现场划线测定现场划线测定轮迹横向分布轴载组成调查轴载称重调查法可采集可采集收费站出口计重收收费站出口计重收费站货车的轴载统计数据费站货车的轴载统计数据 第30页/

10、共104页四、路面状况调查评定与一般养护对策 交通数据： 日交通量 轴载组成 年平均增长率 交通量观测站： 日交通量总数和不同车类的交通量数 仅需考虑6轮以上车辆数量，将小客车、轻货车等略去 轴载换算 当量标准轴载作用次数 轴载称重 目测第31页/共104页四、路面状况调查评定与一般养护对策（2 2）路面厚度）路面厚度：钻孔取芯、钻孔取芯、GPRGPR雷达相结合雷达相结合（3 3）破损状况）破损状况：人工调查与摄像设备相结合人工调查与摄像设备相结合（4 4）路基调查）路基调查：钻孔取芯机、地质勘探车和动力触探仪钻孔取芯机、地质勘探车和动力触探仪第32页/共104页四、路面状况调查评定与一般养护

11、对策 调查目的：调查横向裂缝对路面强度的影响，为旧路处治、加铺层结构设计和路面的协调性设计提供依据。 常规调查：测点间距50米，连续测定； 非常规调查：测定裂缝和非裂缝弯沉，进行对比分析； 检测方法：在裂缝一侧1.5m范围内对8个测点分别进行弯沉测试，第一个测点位于裂缝上，前6个测点间距为20cm，后2个测点间距为25cm。承载板检测。（5 5）弯沉调查）弯沉调查 第33页/共104页裂缝边缘的弯沉变化裂缝的影响区域四、路面状况调查评定与一般养护对策（5 5）弯沉调查）弯沉调查 第34页/共104页四、路面状况调查评定与一般养护对策（5 5）弯沉调查）弯沉调查 第35页/共104页四、路面状况

12、调查评定与一般养护对策落锤式弯沉仪 动荷载（动弯沉）、一块板；数据分析。第36页/共104页四、路面状况调查评定与一般养护对策（6 6）承载板调查）承载板调查 n调查方法：调查方法：分层测定分层测定 既确定综合模量，又可以确定各层模量。既确定综合模量，又可以确定各层模量。第37页/共104页测试目的：测试目的：刚性承载板法刚性承载板法, ,受人为因素和环境影响较大受人为因素和环境影响较大, ,效率效率低，无法满足大面积快速检测与路面管理系统数据采集的需低，无法满足大面积快速检测与路面管理系统数据采集的需要。除了科研单位之外，一般的施工单位很少使用。要。除了科研单位之外，一般的施工单位很少使用。

13、DCPDCP是美国是美国明尼苏达州明尼苏达州公路局用来量公路局用来量测路基土回弹模量的一种仪器，主要测路基土回弹模量的一种仪器，主要用于施工质量控制。在测试时，滑动用于施工质量控制。在测试时，滑动锤升到距铁砧一定高度后垂直落下，锤升到距铁砧一定高度后垂直落下，贯入土中，然后记录每一锤贯入深度，贯入土中，然后记录每一锤贯入深度，就可以计算出就可以计算出贯入比率贯入比率PRPR的值的值 工作原理工作原理BCDPPR四、路面状况调查评定与一般养护对策（7 7）DCPDCP调查（调查（dynamic cone penetrometer (DCP) ） 第38页/共104页四、路面状况调查评定与一般养护

14、对策 路面最低检测与调查频率表 调查指标表及设备与方法表第39页/共104页四、路面状况调查评定与一般养护对策 沥青路面一般养护对策 沥青路面养护对策应根据公路等级、交通量、分项路况评价结果确定。 分项路况评价包括：路面破损状况、行驶质量、路面强度和抗滑性能等方面。 路面综合评价指标用于对路面质量的总体评价。 水泥混凝土路面养护一般对策 高速公路及一级公路的路面破损状况等级为优和良，或者二级及二级以下公路的路面破损状况等级为中及中以上时，可采用日常养护和局部或个别板块修补措施。第40页/共104页五、路面主要病害与防治 沥青路面主要病害与防治 水泥混凝土主要病害与防治 水泥混凝土路面破碎技术

15、旧沥青路面再生利用 预防性养护基本概念第41页/共104页表观形态分有：横裂、纵裂、网裂、块裂、不规则裂锋等产生原因：横向裂缝：横向裂缝：分荷载型和非荷载型，非荷载型又分为沥青面层缩裂和基层反射裂缝。荷载型因拉应力超过材料疲劳极限引起，从下向上发展；非荷载型沥青面层缩裂因冬季沥青材料收缩产生的应力大于材料强度引起，反射裂缝因基层收缩开裂向面层延伸引起。纵向裂缝：纵向裂缝：路面分幅摊铺时，接缝未处理好；路基原因等引起失稳。网裂：网裂：上述裂缝未及时处理，水渗入所致；结构强度不足；沥青老化等1）裂缝 cracking沥青路面的损坏类型及成因沥青路面的损坏类型及成因五、路面主要病害与防治第42页/共

16、104页2）车辙 rut定义：定义： 路面结构及路基在行车荷载作用下的补充压实，或结构层及路基中材料的侧向位移产生的累积永久变形累积永久变形。车辙还包括轮胎磨耗引起的材料缺省。 车辙是高级沥青路面的主要破坏型式 ，对于半刚性基层沥青路面，车辙主要发生在中上面层或沥青层表。原因：原因： 1）沥青混合料高温稳定性不足，塑性变形累积； 2）路面结构及路基材料的变形累积； 3）车辆渠化交通的荷载磨耗磨耗型车辙。五、路面主要病害与防治第43页/共104页3）松散剥落 Ravelling and Stripping定义：定义： 沥青从矿料表面脱落，在荷载作用下面层呈现的松散现象。沥青层出现松散剥落将会继而

17、出现坑槽破坏。原因：原因： 1）沥青与矿料黏附性差（沥青粘性差、集料粘附等级低、集料潮湿、沥青老化后性能下降、冻融等）； 2）水的作用； 3）沥青在施工中的过度加热老化五、路面主要病害与防治第44页/共104页4）表面抗滑不足 surface skid resistance定义：定义： 沥青路面在使用过程中，表面集料被逐渐磨光，或者出现沥青层泛油，使得沥青层表出现光滑。原因：原因： 1）集料软弱，宏观纹理和微观构造小； 2）粗集料抵抗磨光的能力差（由磨光值、棱角性、压碎值等表征）； 3）级配不当，粗料少、细料多； 4）用油量偏大，或出现水损害； 5）沥青稠度太低； 6）车轮磨耗太严重五、路面主

18、要病害与防治第45页/共104页5）其它病害包括泛油、坑洞、波浪、拥包、啃边等。五、路面主要病害与防治第46页/共104页u普通水泥混凝土路面的病害类型 1 1）挤碎：）挤碎：出现于横向接缝（主要是胀缝）两侧数十厘米宽度内，表现为板的伸长受阻，板发生剪切挤碎。 2 2）拱起：）拱起：混凝土面板在受膨胀而受阻时，某一接缝两侧的板向上拱起，表现为纵向压曲失稳。 3 3）错台：）错台：横向接缝两侧路面板出现的竖向相对位移。 4 4）唧泥唧泥：汽车行经接缝时，由缝内喷溅出稀泥浆的现象。 五、路面主要病害与防治1）接缝破坏）接缝破坏第47页/共104页2）面板破坏（断裂）面板破坏（断裂）表现为面板的断裂

19、和裂缝，主要是面板由于所受内应力超过了混凝土的强度而出现的横向或纵向以及板角的断裂和裂缝。断裂裂缝断裂裂缝可视为混凝土面层结构破坏的临界状态。 3）表面损坏）表面损坏五、路面主要病害与防治包括起皮、磨损、露骨、磨光等第48页/共104页五、路面主要病害与防治 预防性养护-类型稀浆封层微表处雾封层石屑封层宏表处改性超薄磨耗层第49页/共104页五、路面主要病害与防治沥青路面水泥路面 1、预防性养护-选择概率第50页/共104页五、路面主要病害与防治 预防性养护-决策要素第51页/共104页五、路面主要病害与防治 预防性养护-成本与寿命第52页/共104页五、路面主要病害与防治p（1）预防性养护是

20、一种养护理念，其基本出发点是通过早期养护，延缓路面的病害发展过程，从而推迟了后期进行维修或重建时间，延长了路面使用寿命，最终获得更高的经济效益；时机必须根据实际确定-经验；p（2）各区域间预防性养护发展水平很不平衡，但其基本理念在长期的传播和发展过程中，已广为接受，是大势所趋；p（3）预防性养护发展要有统一的概念和相应的规范、指南等文件来进行指导，并适时总结经验，进行修订。第53页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案 Green Asphalt Processes Aggregate” for Green Highways Prediction of Moisture-Indu

21、ced Damage in Hot and Warm Asphalt Mixtures Warm-Mix Asphalt Highway Noise and Pavement Parameters第54页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案 路面大中修-将废旧沥青（基层）变废为宝； 温拌技术（温拌沥青、温拌橡胶沥青）-节能又环保； 多孔路面-抗滑降噪、渗水结构（排水面层 基层 OGFC） LED技术照明-亮度不减又节能降耗的目的； 绿化带-风景宜人、养眼更能减尘降噪；第55页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案 路面大中修-就地热再生设备“时代列车”、厂拌热再生

22、将废旧沥青变废为宝；就地热再生视屏第56页/共104页五、路面主要病害与防治第57页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案-温拌技术Sasobit霍尼韦尔添加剂霍尼韦尔添加剂第58页/共104页 明显提升改性沥青的高温性能 良好的老化 & 低温性能 在一些系统中，可以减少聚合体改性剂的总添加量 大幅降低改性沥青的黏度,实现较低温度的拌合及铺设 与多种沥青以及SBS有非常好的相容性 高稳定性，无离析， 并提升SBS系统的稳定性 提升混合料的粘结性 较低的施工温度可以减少能源消耗和环境污染霍尼韦尔沥青添加剂主要性能和功效霍尼韦尔沥青添加剂主要性能和功效温度 低温开裂老化开裂车

23、辙痕迹混合 & 铺设典型沥青理想状态下的 (改性)沥青硬度, G*SBS HON在沥青中的应用性能已在实验室测试以及第三方测试中得到了映证五、路面主要病害与防治 与SBS的性能比较第59页/共104页五、路面主要病害与防治第60页/共104页五、路面主要病害与防治第61页/共104页五、路面主要病害与防治第62页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案 多孔路面-抗滑降噪、渗水结构（排水面层 基层 OGFC）第63页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案 彩色防滑路面-改善特殊路段安全第64页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案 城市路面隔温材

24、料 减少城市热岛效应第65页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案 冰雪抑制路面- Mafilon第66页/共104页五、路面主要病害与防治 绿色养护技术方案-注意事项 再生技术-（厂拌 就地）-（热再生 冷再生）4种 厂拌热再生是真正意义上的再生（性能要求） 就地热再生一般适用于功能性病害； 乳化沥青再生和泡沫沥青再生基本相同； 基层再生也十分重要，尤其是全厚式再生。 功能路面 对交通安全、环保等材料是关键。第67页/共104页五、路面主要病害与防治 现代养护-核心是质量Hot Air Lance - Squeegeed Sealant第68页/共104页五、路面主要病害与防治

25、 现代养护-核心是质量Finish Crack SealHot Air Lance - Squeegeed Sealant第69页/共104页五、路面主要病害与防治第70页/共104页五、路面主要病害与防治 现代养护-关键是材料冷补丁材料冷补丁材料第71页/共104页五、路面主要病害与防治 现代养护-装备是基础 图像设定 自动操作-核心是质量第72页/共104页五、路面主要病害与防治 水泥混凝土路面破碎技术 多锤头破碎技术 门式破碎技术 共振破碎技术多锤头破碎机视频门式破碎机视频共振破碎机视频第73页/共104页六、路面养护管理系统(PMS) 路面管理系统的基本概念 路面管理系统的数据库 路面

26、损害的预测模型 决定需求维修年和实施维修年第74页/共104页数据采集数据采集 工程评加工程评加 方案选择重建 维修再生 罩面LCCA 其他因素 选择最优方案工程分析施工 性能检测1、路面管理系统的基本概念 路面的养护管理过程第75页/共104页1、路面管理系统的基本概念目的： 路面使用过程中，其使用性能会因行车荷载和环境因素的不断作用而逐渐变坏。 路面使用性能的恶化，将增加车辆的运行费用，包括燃油、轮胎和保修材料的消耗以及行程时间等费用。 在路面使用期内，需继续投入大量资金以维护（包括养护和改建）路面，使之保持一定的使用性能。第76页/共104页1、路面管理系统的基本概念目标： 通常养护资金

27、有限，不能对所有不满足使用性能最低要求的路段进行及时养护或改建。需要考虑怎样把有限的资金分配到最需要采取措施并能取得最佳效果的路段上，使现有的路网保持合理的服务水平。组成： 网级路面管理系统 项目级路面管理系统第77页/共104页1、路面管理系统的基本概念 网级路面管理系统 网级路面管理系统的范围，包括一个地区（省、市）的公路网或一大批工程项目，它的主要任务是为管理部门在进行关键性的行政决策时提供对策。它们包括： 1路况分析路网内路面现有状况的分析和今后路面状况变化的预估分折； 2路网规划确定路网内需要养护、改建和新建的项目； 3计划安排这些项目应进行养护、改建和新建的时间，各项目的优先排序；

28、 4预算编制路网达到不同预定服务水平时，各年度所需的投资额； 5资源分配各行政区域或不同等级道路或养护、改建和新建之间的资源分配。第78页/共104页1、路面管理系统的基本概念 项目级路面管理系统的基本要素第79页/共104页1、路面管理系统的基本概念 实施路面管理系统的收益 1可利用通过监测系统采集到的客观资料来说明路况的现状，以便及时采取适当的措施改善路况。 2可利用具有一定可靠度的路面使用性能预估摸型，预测各种养护和改建对策后效以及路网内路况今后的变化。 3申请投资时，可以用客观的数据作为依据，并可以论证不同投资（预算）水平对路网络况和服务水平的影响。 4为合理地和有效地分配投资和其他资

29、源提供费用-效果最佳方案。 5可合理评价各种设计方案，选择费用-效果最佳方案。 6利用监测系统采集到的数据，可考察和评价设计、施工和养护工作，为改善和更新各种设计、施工和养护方法和规范提供依据。第80页/共104页2、路面管理系统的数据库路面管理系统必须建立在大量信息的基础上，以数据作为支承 。因此，整个管理须包含一数据管理系统 。它由两部分组成：路况监测（数据采集）系统和数据库 路况监测：定期采集路面使用性能参数和交通参数 数据库：设计和施工数据养护和改建数据路面使用性能数据其它 （环境、交通、单价等）第81页/共104页3、路面损害的预测模型 路面在使用过程中，其使用性能会随时间或行车荷载

30、作用次数的增加而逐渐变坏。当损坏达到某一预定标准时，路面就应该或需要采取措施以恢复和提高其使用性能。 WHEN? （时间） WHERE？（哪一段） WHAT? （措施） 需要预先估计路面在采用新建、设加铺层或其它各种养护和改建对策后，其使用性能随时间或轴载作用次数的变化规律。 第82页/共104页3、路面损害的预测模型 项目级和网级管理系统的模型差异 项目级系统中，使用性能可以用单项的路面损坏(如开裂、车辙等)指标予以定义；或者用行驶质量指数(平整度)、抗滑能力、路面状况指数、路面损坏率等定义。 网级系统中，使用性能不仅用各个项目的状况和趋势表征，而且还用路网的总的状况以及各类型和各等级道路的

31、使用性能水平表征。需要采用综合性的指标 第83页/共104页（1）使用性能模型的类型 二种基本类型： 确定型 基本反应模型 结构性能模型 功能性能模型 使用寿命模型 概率型 残存曲线模型 马尔可夫（Markov）模型 半马尔可夫模型第84页/共104页（1）使用性能模型的类型 基本反应模型 预估路面在荷载和气候因素作用下的基本反应，如弯沉、应力和应变等。 可通过经验法、力学法或力学经验法，并通过应用野外观测数据进行标定后建模。 结构性能模型 结构性能模型既可以预估路面各种单项损坏，如开裂、车辙等；也可预估路面的综合损坏状况，如路面状况指数PCI等。 多采用力学经验法或经验法建模。 第85页/共

32、104页（1）使用性能模型的类型 功能性能模型 功能性能模型用于预估路面行驶质量指数RQI或现时服务能力指数PSI、表面抗滑性等。这些指标同使用者的舒适性、安全性和经济性密切相关 可采用力学经验法或经验法建模 使用寿命模型 这类模型用于预估路面达到某预定损坏状况或服务水平时的使用寿命。如选用轴载作用次数指标，则适用于设计路面的养护和改建方案；如选用时间指标，则较多用于路面各种养护和改建方案之间的经济评价。 可分别采用力学经验法和经验法建模。 第86页/共104页（1）使用性能模型的类型 残存曲线模型 残存曲线是路网内已使用若干年(或作用次数)而仍不需重大养护或改建的路面的残存比例随时间的变化曲

33、线。 多用于设计路网内路面的养护和改建方案。 可以根据公路部门保存的有关路面修建、养护和改建活动的历史记录，确定新建或改建后每年需养护或改建的路面的比例后得到。 第87页/共104页（1）使用性能模型的类型 马尔可夫模型 核心内容：状态转移矩阵 表示路网内一组具有相同属性(结构、交通等级、使用年龄和环境因素等方面相同)的路面，其使用性能指标在预定时段内从某一状态转移到另一状态的概率。 假设： 路面使用性能指标存在着有限个状态。 路面使用性能从某一状态转移到另一状态的概率只与当前的状态有关，而与以前的状态无关 转移过程是静态的，亦即转移概率不随时间变化。在许多情况下，这假设不能成立。第88页/共

34、104页（1）使用性能模型的类型 半马尔可夫模型 除了假设转移过程仅在某一小时段内是静态的之外，在其它方面部和马尔可夫模型相同。 由于它承认路面状况及气候和交通的变化都能引起转移过程的改变，因此更吻合实际情况。第89页/共104页（2） 建模方法 一、确定型模型的建模方法 在现有的路面管理系统中，较多采用确定型模型预估路面的基本反应(应力、应变或位移等)、结构性能、功能性能和使用寿命(以累计轴载作用次数或时间计)等。 力学法 力学-经验法 经验(回归)法第90页/共104页（2） 建模方法 二、概率型模型的建模方法 确定型模型的缺点： 影响路面使用性能变化的因素都具有不同程度的变异性，因而使用

35、性能变化的速率是不确定的。显然，确定型模型无法反映使用性能变化速率的这种不确定性，因而并不能保证得到可靠预估。 所以，有必要研究概率型模型的建模方法，以建立能够表达使用性能不确定性变化的概率型模型，供路面管理系统尤其是网级管理系统使用 概率型模型： 残存曲线模型 马尔可夫模型（应用较多，较为完善） 半马尔可夫模型 第91页/共104页（3）建模的一般程序 1.明确模型的用途和预估目标 2.使用性能变量及其影响变量的选用原则 使用性能变量 主要依据整个系统的考虑，同评价和优化二个子系统中所采用的相一致。 网级多用综合性指标；项目级多用单项指标。 影响变量 理论分析或实际经验。 3.数据收集和预处

36、理 尽可能收集全。 数据过滤，去伪存真。第92页/共104页（3）建模的一般程序 4.选择模型形式和模型结构 确定性模型： 依据理论分析和工程经验，确定模型形式(如指数形式、多项式等) 概率型模型： 要根据路面使用性能的评价系统和公路部门传统的评价习惯，确定路况状态的划分和组成 5.建立模型及检验 按照各自模型的形式和结构，采用数学方法对模型中的参数进行估计并进行假设检验，最终识别和确认所建立的具体模型 第93页/共104页（3）建模的一般程序 6.模型的标定 模型必须经标定后方能使用 所建立的模型大都是通过分析路网长期积累为路况信息得到的，因而这些模型实质是平均模型，具有时空平均意义；而对于

37、某一特定路段而言，大多不能和模型相吻合，应根据实际数据对模型进行修正 所建模型只能反映过去的养护水平，而今后的养护水平可能会有所变化，因此应根据养护水平的变化对模型进行修正 路面在采取改建对策后，使用性能会产生突变，亦即使用性能预估的起点将会变更，因此需要随之改变模型的预估起点 第94页/共104页（4）典型的性能预估模型 路面结构设计方法中的疲劳方程 美国沥青协会的沥青路面设计方法： 根据室内小梁疲劳试验结果，并按AASHO试验验路观测资料进行调整后得到轮迹带开裂量为10以下时沥青混凝土面层的疲劳方程 利用上述疲劳方程就可以按路面反应的实际级位预估路面的使用寿命，或者预估路面使用性能的衰变速

38、率。然而，所能预估的仅为疲劳开裂这一种结构性能变量第95页/共104页（4）典型的性能预估模型 按反应级位预估功能性使用性能的方法 利用AASHO试验路现时服务能力指数(PSI)公式 通过结构分析可以确定路面疲劳开裂量、车辙深度和纵坡方差随时间的变化，由此按式(4-3)预估PSI的变坏速率 重新整理AASHO试验路资料，确定相应的应力和应变级位，然后同现时服务能力指数的变化相关联，提出有关的预估方程（P.Uilidtz，丹麦）第96页/共104页（4）典型的性能预估模型 经验法：美国空军PAVER管理系统 采用路面状况指数PCI作为使用性能变量。 利用逐步同归分析方法，对分布在全国各地的37个空军基地的道面状况进行分析后，整理得到PCI的预估方程。y路面建成或新近一次加铺后的年数；yc路面建成后到新近一次加铺之间的年数；as同路面总厚、路基CBR值、