第二章 沥青路面使用性能
沥青路面使用性能评价
沥青路面使用性能评价沥青是最常用的公路面层材料，它具有良好的强度、耐久性和适应性，而且具有一定的重量节约优点，因此在建设公路时，沥青面层是非常重要的一环。
但是，沥青面层的使用性能有其特殊性，因此必须对它进行性能评价，针对公路面层的使用性能及质量，进行准确的评价与分析，以便为施工管理及修复提供有效的参考依据。
首先，我们必须了解沥青面层的使用性能评价方法。
在这个方面，有两种体系，即基于数字化指标体系和非数字化指标体系，其中基于数字化指标体系主要是通过现场检测和计算，通过测量和数字评价，把路面及其使用性能进行精准地分级。
它可以通过测量来说明沥青路面的强度、耐久性、稳定性、摩擦力、耐磨性和高度等。
而非数字化指标体系，其了解的是沥青路面的使用性能在实际中的起伏及经受的损耗情况，主要从实地观察，把沥青路面的使用性能分为统一的级别，从经济可行的角度评价路面的使用性能。
其次，在沥青路面使用性能评价中，还要考虑到其物理、化学和力学性能，特别是沥青面层的强度、耐久性以及抗性损伤等方面。
沥青路面的物理性能，主要考虑沥青膨胀收缩性、抗冻性、粘结性，以及沥青素的渗透性、可攻击性等；其化学性能考虑沥青的变形及软化温度，抗潮性等；其力学性能考虑沥青路面的粘接度、抗弯性、变形能力、抗拉裂强度等。
对以上物理、化学和力学性能进行评价，有助于了解和改善沥青路面的使用性能。
此外，在沥青路面使用性能评价时，还需要考虑其持久性和可维护性。
沥青路面的持久性，主要是考虑沥青路面的耐久性，以及沥青路面的抗腐蚀性、耐温性等。
而可维护性，则需要考虑沥青路面的可修复性、可应用性、可维护性及可操作性等。
这些性能的评价，将有助于确定沥青路面的使用寿命，从而为下一步的施工管理和修复提供有效的参考依据。
最后，在沥青路面使用性能评价中，还要考虑经济因素。
有效的把握沥青路面的使用性能，是保障路面质量的重要环节，有助于更有效地控制建设成本，并使公路工程达到质量和经济双重目标。
高速公路沥青路面使用性能评价及养护决策
高速公路沥青路面使用性能评价及养护决策目前，我国高速公路绝大多数都采用半刚性基层沥青路面的结构形式，由于沥青路面工程的复杂性、多变性及早期结构设计不成熟和施工质量控制等种种原因，许多高速公路建成通车后，随着高速公路交通量的迅速增加、汽车轴载的加大、超载重载严重以及渠化交通的形成，高速公路路面均出现不同程度的裂缝、永久变形、坑槽、松散等破损，尤以车徹和横向裂缝为主要破损类型，降低了路面使用性能，甚至引起路面结构损坏。
由于我国早期主要以高速公路建设为主，忽视了养护技术的发展与研究；高速公路路面结构在交通荷载和自然环境因素的不断作用下，其路面使用性能有逐年下降的趋势。
因此，为了保持高速公路服务水平，延缓路面性能的衰退，减少资产损失，延长路面使用寿命，是高速公路养护管理的主要任务。
而对高速公路养护管理部门而言，所面临的关键问题是如何科学评价路面技术状况，合理分配有限的资金，将养护资金在最佳的时机以最佳的方式使用到最需养护的设施上，以保证最佳的整体服务水平，即以最低的成本取得最大的"收益"。
路面使用性能的影响因素很多且关系复杂，涉及到设计、施工和运营各个环节，并且绝大部分因素都具有不确定性。
高速公路建成通车后，便一直承受着车辆荷载的反复作用，同时还经受着气候、环境一年四季的交替变化影响。
除这些外部影响因素－路面材料的性能、施工质量和后期养护水平等都对路面性能有着不同程度的影响。
研究半刚性基层沥青路面使用性能的发展规律和路面破损的类型、成因及影响因素，提出合理的高速公路路面使用性能评价与预测方法，对我国高速公路沥青路面的养护与管理具有十分重要的意义，也将为促进我国公路交通基础设施的长期健康发展作出重要贡献。
1高速公路路面使用性能单项评价指标确定1.1高速公路沥青路面损坏特征众所周知，路面在行车荷载和自然因素的综合作用下，将会出现各种损坏现象，如横向裂缝、紙向裂缝、车撤、沉陷、坑槽、拥包等。
沥青路面使用性能气候分区
沥青路面使用性能气候分区A.1 一般规定A.1.1 选择沥青结合料等级、沥青混合料配合比设计和检验应适应公路环境条件的需要，能承受高温、低温、雨(雪)水的考验。
沥青路面的气候条件按本规范的气候分区执行。
A.1.2 各地宜按照本规范的方法对本地区作更为具体的气候区划分，以适应地区具体气候条件的需要。
A.2 气候分区指标的选择A.2.1 气候分区的高温指标：采用最近30年内年最热月的平均日最高气温的平均值作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候区划的一级指标。
全年高于30℃的积温及连续高温的持续时间可作为辅助参考值。
A.2.2 气候分区的低温指标：采用最近30年内的极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子，并作为气候区划的二级指标。
温降速率、冰冻指数可作为辅助参考值。
A.2.3 气候分区的雨量指标：采用最近30年内的年降水量的平均值作为反映沥青路面受雨(雪)水影响的气候因子。
并作为气候区划的三级指标。
雨日数可作为辅助参考值。
A.3 气候分区指标的计算方法A.3.1 30年最热月平均最高气温按以下步骤求取：(1) 选择当地一年中最热的月份作为年最热月(通常是七月或八月)，通过当地气象台站获得该月份记录的每一天的最高气温的温度和时间(通常为下午2时)；(2) 求每年最热月的日最高气温的平均值作为一年最热月的月平均最高气温；(3) 求取30年的年最热月平均最高气温的平均值为最热月平均最高气温T max，作为设计高温分区指标。
A3.2 30年极端最低气温按以下步骤求取：(1) 选择当地一年中最冷的月份作为年最冷月(通常是一月份)，通过当地气象台站获得该月份记录的极端最低气温；(2) 求取30年内的极端最低气温的最小值T min，作为设计低温分区指标。
A3.3 30年内的最大降雨量按以下步骤求取：(1) 通过当地气象台站获得当地的年降雨量；(2) 求取30年内的年降雨量的平均值W cp，作为设计雨量分区指标。
工程类沥青路面养护与维修新技术第二章x
优势：智能监测技术可以实现远程监控，及时发现路面问题，提高养护效率。
发展前景：随着物联网和大数据技术的发展，智能监测技术在工程类沥青路面养护中的 应用前景广阔。
工程类沥青路面维修新技术
局部破损修复技术
破损类型：龟裂、 坑槽、松散等
新技术在沥青路面养护与维修中的应用
热再生技术：利用热源对沥青路面进行加热，使其软化，再加入新沥青混合料进行搅拌、 摊铺和压实，实现沥青路面的再生利用。
冷再生技术：通过添加稳定剂、水泥等材料，对旧沥青路面进行破碎、搅拌、压实等工 序，实现沥青路面的再生利用。
薄层罩面技术：在旧沥青路面上铺设一层薄层罩面，提高路面的抗滑性能、耐磨性能和 防渗性能。
耐久性技术：通过采用高粘度沥青、加强路面排水设计等措施，提高沥青路面的耐久性， 减少维修次数。
工程类沥青路面养护新技术
预防性养护技术
定义：在路面状况 良好的情况下采取 措施，防止或延缓 路面损坏的发生
目的：提高路面 的使用性能，延 长路面的使用寿 命
方法：采用涂层、 薄层罩面等技术 对路面进行保护
高效快速养护与维修技术
添加标题
发展趋势：随着交通量的增长和道路使用年限的增加，高效快速养护与维修技术成为工 程类沥青路面养护与维修的重要发展方向。
添加标题
技术特点：采用新材料、新工艺和新技术，缩短养护与维修时间，提高道路通行能力， 减少对交通的影响。
添加标题
应用场景：适用于高速公路、城市道路、机场跑道等工程类沥青路面的养护与维修。
维修效果评估：定期 对维修后的路面进行 检测与评价，确保维 修效果符合预期要求。
工程类沥青路面养护与维修新 技术的发展趋势
《沥青路面养护技术手册》
《沥青路面养护技术手册》沥青路面养护技术手册第一章概述1.1 背景介绍本章介绍沥青路面养护技术手册的背景和目的，以及该手册的适用范围和目标受众。
1.2 定义和术语本章详细解释本手册中使用的相关定义和术语，以便读者理解和遵守。
1.3 养护目标本章列出沥青路面养护的目标，包括延长路面使用寿命、提高路面性能和保证道路安全。
第二章沥青路面养护概述2.1 养护分类本章介绍常见的沥青路面养护分类，如日常养护、周期性养护和阶段性养护，并详细解释各类养护的目的和方法。
2.2 养护周期本章讨论沥青路面养护的周期性，包括不同养护工作的时间间隔和频率。
2.3 养护流程本章详细描述沥青路面养护的流程，包括前期准备工作、养护方案设计、养护实施和后期评估等步骤。
第三章沥青路面养护常用技术3.1 路面检测与评估技术本章介绍常用的沥青路面检测与评估技术，包括路面平整度检测、路面损坏程度评估等。
3.2 路面清洁技术本章详细讨论沥青路面清洁的方法和工具，包括路面扫洗、高压水洗、道路清扫等。
3.3 路面修补技术本章介绍常见的沥青路面修补技术，包括补丁修补、局部修补、全面修补等。
3.4 路面翻新技术本章讨论沥青路面翻新的方法和工具，包括微表面处理、混合料加铺等。
第四章沥青路面养护管理4.1 养护计划编制本章介绍沥青路面养护计划的编制流程和方法，包括路面检测、数据分析、养护方案制定等。
4.2 养护记录与档案管理本章详细讨论沥青路面养护记录和档案的管理方法和要求，包括养护记录的填写、保存和归档等。
4.3 养护演示和培训本章介绍沥青路面养护演示和培训的方式和内容，包括工作人员培训、现场演示等。
第五章沥青路面养护质量控制5.1 质量控制流程本章详细描述沥青路面养护质量控制的流程，包括施工前准备、养护过程控制、养护成果评估等。
5.2 质量控制指标本章列出常见的沥青路面养护质量指标，包括路面平坦度、修补区域密实度等。
5.3 质量检测和评估方法本章介绍沥青路面养护质量的检测和评估方法，包括检测设备和工具、评估标准和方法等。
高速公路沥青路面使用性能评价
3 基于预防性养护的沥青路面使用性能评价标准
目前国内外常用的预防性养护措施袁都无法显著提高原有沥青路 面的结构强度袁并且当路面结构强度不能满足要求袁只能通过矫正性 养护措施对路面进行维修遥 行驶质量也可以作为沥青路面使用性能评 价的控制指标遥
文章在对国内外路面性能指标评价规范和相关研究的基础上袁对 沥青路面使用性能评价标准中的评价指标标准进行研究袁最终提出体 系中各性能指标的预防性养护评价的标准遥 3.1 控制指标
1.5 抗滑性能评价
沥青路面的抗滑性能用 SRI 作为评价指标袁SRI 可以用横向力系
数 SFC 或者摆式仪 BPN 进行表示袁实际中常用 SFC 表示袁SRI 的计算
公式如下院
SRI=
100-SRImin 1+a0 ea1 SFC
+SRImin
渊7冤
式中院SFC要 要要横向力系数(Side-way Force Coefficient)曰
渊2冤
All Rights Reserved. 其中院SSI要路面结构强度系数渊Structure Strength Coefficient冤曰 ld 要路面设计弯沉袁mm曰
lo 要实测设计弯沉袁mm曰
a0 要模型参数袁采用 15.71曰
a1 要模型参数袁采用-5.19遥
1.2 路面破损评价
沥青路面的表面损坏程度以路面状况指数 PCI 作为评价指标袁通
过计算沥青路面的破损率就可以进一步求出 PCI遥 PCI 的计算公式为院
0.412
PCI=100-15DR
渊3冤
n
移棕iA i
DR=
i
=
1
A
鄢100
渊4冤
其中院Ai 为第 i 类损坏面积袁Wi 为权重遥
沥青路面使用性能评价
沥青路面使用性能评价沥青路面是通常在城市道路上使用的建筑材料之一，它以沥青混合物或乳化沥青（经过熔融、搅拌、分散而成）为基础，加上砂、粉末矿物质和其他填料混合而成。
沥青路面因其易安装、保养、具有良好抗冲击性和耐久性，被广泛用于建设汽车道路，沿河湖水域以及通往游览地的小路等。
沥青路面使用性能评价沥青路面的使用性能评价是根据其特定重要性能指标，准确反映其抗压强度，抗滑性能，耐久性等，来衡量沥青路面日益增长使用价值的一种方法。
这包括用于评估抗压强度和抗滑性能的定常拉伸和循环拉伸（CSR），以及衡量耐久性的混合物物理和化学稳定性，以及混合料对交通力学的影响。
抗压强度与抗滑性能抗压强度和抗滑性能是衡量沥青路面性能的重要指标，可以通过定常拉伸试验和循环拉伸试验来确定抗压强度和抗滑性能。
定常拉伸试验通过测量抗压强度来确定，循环拉伸试验可以测量抗滑性能，因此，对沥青路面使用性能评价非常重要。
耐久性耐久性是指沥青路面能够在外界环境因素及交通荷载条件下长期受力而不受影响、保持其使用功能的能力。
可以通过混合料物理和化学稳定性测试以及混合料对交通力学的影响来衡量沥青路面的耐久性。
对于混合料物理和化学稳定性的测试，可以在不同的环境条件给混合料施加外力，以评估混合料的物理稳定性和化学稳定性，用来衡量沥青路面的耐久性。
混合料对交通力学的影响交通力学是指沥青路面抵抗车辆行驶通过时所受到的应力，如果考虑到车辆的不同类型、重量、速度和负荷，可以测量沥青路面对交通力学的应力性能以及动态行为，从而评估沥青路面的耐久性。
综上所述，沥青路面使用性能评价可以通过定常拉伸和循环拉伸来评估抗压强度和抗滑性能，通过混合料物理和化学稳定性测试以及混合料对交通力学的影响来衡量沥青路面的耐久性。
只有有效地评估沥青路面性能，才能确保沥青路面使用的安全性和可靠性。
沥青路面使用性能气候分区
3.气候分区的确定
（1）按照设计高温分区指标，一级区划分为3个区：
（2）按照设计低温分区指标，二级区划 分为4个区：
（3）按照设计设计雨量分区指标，三级 区划分为4个区：
☻沥青路面温度分区由高温和低温组合而成，第一个数
字代表高温分区，第二个数字代表低温分区，数字越 小表示气候因素越严重。如 “1-1” 表示夏炎热冬严 寒，即最热月平均最高气温>30℃，年极端最低气温 <-37.0℃。
☻由温度（最热月平均最高气温和年极端最低气温）和雨量
组成气候分区。 如1-1-4表示夏炎热冬严寒干旱区。
2.气候分区指标的计算
（1）30年最热月平均日最高气温的求取
①选择当地一年中最热的月份作为年最热月（通 常是七月或八月），通过当地气象台站获得该月 份记录的每一天的最高气温的温度和时间（通常 为下午2时）；
②求每年最热月的日最高气温的平均值作为一年最 热月的月平均最高气温；
③求取30年的年最热月平均最高气温的平均值为最 热月平均最高气温Tmax，作为设计高温分区指 标。
日最高气温的平均值，作为反映高温和重载条件 下出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候 区划的一级指标。【平均值的平均值】
（2）低温指标：采用最近30年内的极端最低气
温作为反映路面温缩裂缝的气候因子，并作为气 候区划的二级指标。
（3）雨量指标：采用最近30年内的年降水量的
平均值作为反映沥青路面受雨（雪）水影响的气 候因子，并作为气候区划的三级指标。
2.气候分区指标的计算（续1）
举例
济南市最高气温资料（℃）（假定值）
年份
（①选择月份）7月份日最高气温 （下午2点）
浅谈影响沥青路面使用性能及寿命的因素
浅谈影响沥青路面使用性能及寿命的因素摘要：沥青路面的状况复杂多变，多种因素影响着它的使用性能和寿命，本文主要从交通荷载、环境状况、施工和养护水平等外在因素和路面结构组合与厚度、结构强度、路面材料等内在因素两方面进行了分析。
关键词：沥青路面使用性能寿命影响因素引言影响沥青路面使用性能及寿命的因素很多，这些因素的差异性和不稳定性是的沥青路面状况的变化复杂多样、千差万别。
从定性上分析，影响沥青路面使用性能的因素有交通荷载、环境状况、施工和养护水平等外在因素；路面结构组合与厚度、结构强度、路面材料等内在因素。
1外部影响因素1.1行车荷载行车荷载是影响路面使用性能及寿命的外在决定因素。
在行车荷载的重复作用下，路面的总体结构性能降低。
尤其是近年来重载、超载车辆的增多，对路面结构造成较大的破坏，再加上行车动荷载的附加作用，使得路面出现过早破坏。
通过对沥青路面工程的调查、试验和分析可知，当其他条件相同时，交通轴载越大，沥青路面使用性能衰减越快，交通轴载越小，则衰减越慢。
因此，研究行车荷载对沥青路面使用性能的定量影响，不仅可以了解不同荷载等级对沥青路面使用性能的影响程度，还可以根据已知的交通荷载（等效单轴轴载）及按照对沥青路面使用性能的要求控制路面结构设计[1]。
1.2环境因素环境因素主要指温度和降雨（湿度），由于各地温度、降雨量等气候因素的差异，相应的路面使用性能的衰变规律也不尽相同。
通常，环境因素的作用途径有：①直接影响沥青路面材料的性能；②通过叠加在荷载上，间接影响沥青路面材料的性能。
因此，与行车荷载相比，环境对沥青路面使用性能的影响更为间接、隐蔽，变异性大，且往往与荷载的作用交织在一起，故定量地分离出环境因素的影响相当困难。
对于相同的沥青路面结构和交通量，不同地区的沥青路面使用性能受环境因素的影响也是相当大的。
1.3施工和养护水平国内外研究表明：沥青路面的使用性能与施工水平密切相关，尤其在路面使用初期。
然而，施工水平所涉及到的各种因素复杂，难以定量化；道路的养护水平对路面的使用性能也有影响。
道路工程课题沥青路面
公称 最大 粒径 /mm
4.75
9.5 13.2
16
9.5 13.2
16 19
密级配
连续密 级配沥 青混凝 土DAC
沥青稳定 碎石ATB
DAC-5
DAC-10 DAC-13 DAC-16
19
26.5
DAC-20
粗粒式
26.5
31.5
31.5
37.5
特粗式
37.5
53.0
设计空隙率（%）
沥青路面的优缺点
主要优点：
①优良的结构力学性能和表面功能特性：一般沥青路面均具有良好的受力特 性；路面平整、无裂缝或接缝、柔韧舒适、货物损失率低、噪音小等优点 ②表面抗滑性能好：沥青路面既平整、表面又粗糙，有一定的粗、细纹理构 造，能保证车辆高速安全行驶 ③施工方便：沥青路面可以集中拌和（厂拌）、机械化施工（摊铺、碾压 等），完全可以实现大面积施工，质量能够得以保障，开放交通早 ④经济耐久性好：与水泥路面相比，沥青路面一次性投资要低得多，但其使 用寿命一般在高速公路和机场到面中以15年计，实际使用中只要施工质量好、 养护保养及时有的可以使用20年 ⑤便于再生利用：沥青再生利用已成为发达国家一项热门的可持续发展和能 源再生利用的新型课题，我国目前也在进行这方面的研究和技术开发；可以 有利于分期修建 ⑥其它，如抗震性好、日照下不反射引起眩光、晴天无扬尘、雨后不泥泞等
按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度主要是以矿料颗粒之间的嵌挤 力和内摩阻力为主，以沥青结合料的粘结力为辅形成的，如沥青贯入式、 沥青表处和沥青碎石等路面结构均属于此类。
按密实原则构成的沥青混合料则主要是以沥青与矿料之间的粘结力 为主，矿料间的嵌挤力和内摩阻力为辅，一般的沥青混凝土都属于此类。
沥青路面的使用性能
沥青路面的使用性能
（1）高温抗车辙性，即抵抗流动变形的能力；
（2）低温抗裂性，即抵抗低温收缩裂缝的；
（3）水稳定性，即抵抗沥青混合料受到水浸蚀后逐渐产生沥青膜剥离；掉粒、松散、坑槽而破坏的能力；
（4）耐疲劳性，即抵抗路面沥青混合料在反复荷载（包括交通和温度荷载）作用下破坏的能力；
（5）抗老化性，即抵抗沥青混合料受气候影响发脆而逐渐丧失粘结力等各种良好性能的能力；
（6）表面服务功能，包括低噪音及潮湿情况下的抗滑性能、雨天防溅水及车后产生水雾等性能，直接影响交通安全及环境保护；
（7）行车舒适性，主要减轻和消除因平整度不良而产生的行车颠簸现象，还包括横向平整度。
调查结果表明，影响路面使用性能的第一因素是平整度，其次是道路裂缝，最后是车辙。
因此要提高路面使用性能，主要应从改善平整度，减少路面裂缝和车辙等方面人手，而要达到这些目的，我们必须从路面设计、材料设计和施工作业等方面去考虑，而这三个方面的因素又是相互影响和关联的。
浅析我国沥青路面使用性能评价指标及标准
浅析我国沥青路面使用性能评价指标及标准作者：陈文胜来源：《中外企业家·下半月》 2010年第1期前言早在1962年, AASHO就提出了路面性能的概念。
随着道路修筑技术的日益成熟,人们对道路使用知识的不断提高和经验的累积，路面使用性能的内涵也在不断的发展。
近年来,随着现代高速公路的发展，人们对路面的功能和服务质量提出了更高、更全面的要求。
路面性能可定义为:公路路面在预定的设计年限内，在规定的荷载和气候条件下，达到预期的功能要求，实现和保障各类车辆安全、经济、舒适和快速行驶的能力和属性。
从系统科学的角度出发，可将路面性能分为结构性能和功能性能。
目前普遍关心的结构性能是路面的强度、稳定性和耐久性。
功能性能通常指路面的舒适性、安全性等保证车辆行驶质量的路面特性。
一般将路面性能综合为四个主要方面：路面结构的承载力、路面面层的行驶质量、路面面层的抗滑性和路面结构的损坏状况，这四方面分别从不同的侧面反映了路面状况对行车要求的适应情况。
因此，了解这四个方面的测定方法、评价指标及其标准，为公路设计及施工提供一定的理论知识。
一、路面结构承载能力的评价指标和标准路面结构承载能力通常可描述为路面在达到预定的损坏状况之前，还能承受行车荷载作用的次数或使用年限。
1. 测试方法对路面结构承载能力进行评价，常见方法是现场测定路面弯沉。
路面结构破坏的原因可能有两类:一是由于过量的变形造成路面结构破坏，用最大弯沉表示；二是由于某一结构层的断裂破坏造成路面破坏，用在荷载作用下路面的弯沉盆曲率半径表示。
因此，理想的弯沉测定应包含最大弯沉值和弯沉盆。
路面弯沉测试技术的发展经历了三个阶段:(1)静力弯沉测试， Benkelman梁式弯沉仪是最常见的静力弯沉测试设备；(2)稳态动力弯沉测试；(3)脉冲动力弯沉测试，无损路面检测设备——落锤式弯沉仪FWD是脉冲式动力弯沉测试设备的代表。
由于FWD较好地模拟了行车荷载的作用，能够快速、安全、准确地采集大量的路面弯沉信息，目前已成为路面弯沉测试的理想工具。
浅谈公路沥青路面使用性能综合评价
浅谈公路沥青路面使用性能综合评价路面使用性能的评价分为单项指标评价和综合评价。
单项指标评價是指依据采集的路面状况数据，在对路面状况进行分析的基础上，从路面不同的性能指标对其进行评价，如破损状况评价、行驶质量评价、强度评价、抗滑性能评价和抗车辙能力评价等；综合评价是为了使路网或各路段的路面状况具有可比性而建立的一种对路面使用性能的总体评价。
一般地，人们常将路面使用性能综合评价简称为路面使用性能评价或路面评价。
一、低等级公路沥青路面单项指标确定（一）路面行驶质量指数路面行驶质量采用行驶质量指数（RQI ）作为评价指标，行驶质量指数由国际平整度指数（IRI）计算。
因为在影响路面行驶质量的相关因素中（如：路表面的平整度、车辆的动态响应以及乘客对舒适性的要求和对颠簸的接受能力等），从路面状况的角度看，影响路面行驶质量的主要因素是路面平整度。
IRI具有以下特点：IRI与车辆振动的动态反应相关，建立了与车辆性能的相关性；IRI直接与路段断面高程相关，保证结果具有时间稳定性；IRI可以通过广泛使用的仪器测量得到，结果具有有效性；IRI可以在世界范围内进行转换，具有可转移性。
鉴于以上特点，IRI已成为目前国际上广泛运用的平整度指标。
1.国际平整度指数IRI可由反应类设备测定，测定结果需经实验标定。
表示为：IRI =a+b×BI式中：BI——平整度测试设备的测试结果；a，b——标定系数，根据实际的标定结果确定其取值；IRI——国际平整度指数，m/km。
2.行驶质量指数路面行驶质量评价采用行驶质量指数RQI表示，表达式RQI=11.5-0.75×IRI式中：RQI——行驶质量指数，数值范围为0-10.如出现负值，则RQI值取0；如计算结果大于10，则RQI值取10.（二）路面破损状况评价沥青路面在使用过程中，在载荷与自然因素长期作用下，公路路面就会出现各种各样的破损现象，逐渐失去服务能力。
所谓路面破损状况评价就是通过对路面破损状况的调查，在全面掌握沥青混凝土路面出现的病害情况，同时对其进行量化的情况下，最后进行状况评价分析。
沥青路面使用性能检测与评价技术分析
沥青路面使用性能检测与评价技术分析发布时间：2021-03-29T13:46:03.243Z 来源：《工程管理前沿》2021年1期作者：刘道坤[导读] 鉴于沥青路面使用性能检测与评价在公路日常养护管理和改扩建工程中的重要作用。
刘道坤中国市政工程中南设计研究总院有限公司摘要：鉴于沥青路面使用性能检测与评价在公路日常养护管理和改扩建工程中的重要作用。
在概述沥青路面使用性能检测与评价技术发展历程基础上，总结了现有路面使用性能检测技术，分析了路面使用性能评价方法中存在的缺点和局限性，浅析了研究的热点问题及发展方向，以期为其进一步的研究提供参考。
关键词：沥青路面、检测与评价、评价指标1概述路面检测方法的发展经历了人工测量、半自动化检测、自动化检测三个发展阶段。
随着现代计算机、通信、电子的发展和结合，现代检测技术更加先进和智能化，新的技术如：激光技术、线扫描技术、探地雷达、立体成像技术等也都不断应用到路面检测中，产生了自动化检测设备[1]，国外具有代表性的有法国GERPHO系统、日本Komatsu系统、加拿大ARAN系统、澳大利亚Hawkeye2000系统、瑞典PA VUE 系统等[2]。
国内主要有JG-1型激光三维路面状况智能检测系统、武大卓越ZOYOM-RTM智能检测系统、CiCS路况快速检测系统、CT-501A 型高速激光道路检测车等。
路面使用性能评价始于20世纪60年代初期美国的AASHTO试验路，建立了PSI（Present Serviceability Index）路面评价模型。
之后各国分别提出了不同的评价方法，1978年日本道路协会建立了新的PSI模型；1981年饭岛研究开发了养护管理指数MCI（Maintenance Control Index）；桥本（1986年）提出了行驶舒适性指数RCI(Riding Comfort Index)；英国则采用基于SCANNER Surveys的道路状况指数RCI(Road Condition Indicator)多参数评定模型。
公路沥青路面使用性能评价
科技 置向导
２ ０ １ ３ 年２ １ 期
公路沥青路面使用性能评价
王振乾 赵 洪凯 （ 登封市嘉禾路桥工程有限公 司 河南 登封 ４ ５ ２ ４ ７ ０ ）
【 摘 要】 沥青路面使 用性 能具有 多方 面的属性 ， 影响 因素 多， 通过使用性能的评价可以给维护管理以及相 关工程建设提供依据和经验。 结 合 沥青路 面的病害 ， 分析了路 面各单项性能指标 ， 并对综合性能评价的灰 色模型简要介绍。
【 关键词 】 沥青路 面； 使 用性 能； 性 能指标； 综合指标； 养护
Ｏ ． 引 言
路面 的使用性能指 为保障车辆在公路 运输 中的安 全行驶所必须 具备 的功 能和属性 ． 保证在一 定的年限 内， 车辆能够 高速 、Ｅ ＥＤ ￣ Ｋ ／ Ａｘ ｌ Ｏ ０
ＰＣ Ｉ ＝Ｃ ＋ａ ｘ ＤＲ
其中 Ｄ Ｒ为路面综合破损率 ： 的行驶 路面在长期 的使用过程中受到行车荷载和外界因素的反 复作 Ｄ为折合破损面积 ： 用， 路 面材料 会随之 老化 ， 造 成各种病 害和破损 现象 ， 影 响其使 用性 Ａ为调查路面总面积 ： 能． 当使用性能降低到一定程度后 ， 必须采 取相应 的改建和养护措施 。 ｉ ｊ 分别为第 ｉ 类损坏 ， 第ｉ 类严重程度实际破损面积 ； 公路使用性 能评 价和分析 既是为最佳 的养 护对策提供 准确及时 的理 Ｐ Ｃ Ｉ 为路 面破损状况指标 ： 论依据。 ｃ为初始无损坏时的评分 ． 可以取 １ ０ ０： 路面的使用性能评价包括单项指标 和综合 指标两种 ． 单项指标针 ａ ｂ 为待定常数 ． 根据规 范可以分别取 ０ ． １ ５ 、 ０ ． ４ １ ２ 。 对路面的不同侧面反映其使 用要求情况 ． 综合 指标 使路段的使用性能 ２ ． ２ 行驶质量评价 具有 可比性 及时的对沥青路 面使用性能分析评价不仅可 以增加其使 对行驶质量 的影响包括平整度 、 车辆振动性 以及人对振动 的接受 用寿命 ． 为养护 和改 建提供技术依 据 ， 同时也 减少了养护 和改建的费 能力 。 在对路 面性能评价时主要针对路面平整度进行。 用支出。 对路面平整度 的评价有主观评价和仪器测量两种 ． 测试方法有 断 １ ． 沥青路面的主要病害 面测试和反应测试 ． 其 中断面测试是 沿着路 面的行车轨迹测量表 面的 １ ． １ 公路沥青路 面的使用性能 高程 ， 通过数值分析得到综合性的统计量 ， 用到的设备有水准仪 、 梁式 沥青路 面的使 用性能包 括功能性 、 结构性 、 承载能力 以及安全性 。 断面仪 、 惯性断面仪 以及非接触断面仪等。 反应类则是运用 传感装 置 ， 功能性能主要 是指为车辆提供行 车安全性 、 舒适性 、 经 济性 以及 测量车上装置竖 向测量仪器 ． 以一定的速度行驶在不平整路面上来记 对环境 产生较小的影 响 ． 反映了路面 的服务水平和行驶 质量 影响功 录数据 。 能性 的因素有路 面平 整度 、车辆振动特性 以及人对振 动的接 受能力 ． 平整度 的评价指标可以以国际平整度指数为标准 ． 路面行驶质量 路 面平 整度是 根本性 因素 。 的评价指标为 Ｒ Ｑ Ｉ ． 评分范 围为 ０ ～ １ Ｏ ， 出现大于 １ Ｏ时取 １ Ｏ ， 小于 ０时 结 构性 能 ． 直接反 映路 面 的损坏状况 ． 用路面结 构的完好程 度来 取 ０ 。 表示 ， 通过结构性 能的评价可 以给设计 、 施工及养护工作反馈 信息 ， 为 ２ ＿ ３车辙状况评价 改进措施提供依据 ， 路面结构破坏形式主要有裂缝 、 变形 、 松散等。 测量方法 常用人工按 照一定的 间距 ． 测 量断面上每个 车辙 的深 承载能力反映路 面剩余 的寿命周期 ． 其随着行车荷载 的作用不 断 度 ． 记录最大值 ． 以各断面最大车辙 深度 的平均值表示车辙量 。 当车辙 下降 ． 和结构损坏具有 内在的联系。 达到一定深度时 ， 雨天会影响行车安 全． 当积水深度 ７ ． ６ ｍ ｍ时 ， 行 车速 １ ． ２ 沥青路面的主要病害类型 度如果大于 ８ ０ ｋ ｍ ／ ｈ ， 很可能发生侧滑危险 ， 积水 达到 １ ０ ａ ｒ ｍ时 ， 车速超 沥青路面的病害有裂缝 ， 包括横 向裂缝 、 纵向裂缝和龟裂 ； 沥青路 面车辙 ， 是一种永久变形的积累 ； 沥青路 面的松 散 ， 可能 出现在整个 路 面， 也可能在局部 出现 ， 在轮迹集 中处 比较严 重 ； 水损害 ， 当水分存在 时． 路面受行车荷载和温度效应 的影 响 ． 沥青膜从 骨料上剥离造成 ： 冻 胀和翻浆 ， 积水在冰冻条件下 引起路 面的开裂 ， 融 化时会产生翻浆 ， 导 致路 面的破 坏 ． 在半挖半填路段经常会发生这种病 害 ： 路面沉陷 ． 可 能 有路 基的压实度 、 路 基强度 以及路 面承载力不 足造成 ． 路基 的变形使 得路 面产生局部沉 陷 ． 常见 的有路桥接触地方桥头跳车现 象 ： 泛油 ， 在 温度过 高时 。 沥青会迁移 到路面 ， 温度 下降时这种 现象不会 出现逆过 程． 沥青在路 面长期 的积 累， 会形成有光泽 的沥青膜 ， 影 响了路面 的摩 擦系数 ， 抗滑性降低 ． 对行车速度有一定的影响 。 过 １ ０ ０ ｋ ｍ ／ ｈ ． 可 以认 为路 面和车轮之 间的摩擦 系数为零 ． 所 以车 辙在 ７ ． ６ ａ ｒ ｍ ～ １ ０ ａ ｒ ｍ以上时 ． 就对路面行驶安全产生 了显 著影响。车辙 的评 价指标可 以以车辙深度 Ｒ Ｄ来表示 ． 根据深度 的大小 ． 将 车辙状 况分 为优 、 良、 中、 次 一级差 五个 等级 。 ２ ． ４ 抗 滑能力 的评价 为了保 证汽车行驶 的安全性 ． 路 面提供足够 摩阻力 ． 使 汽车能在 合理的距离 内停止行驶 ， 路 面抗滑能力不足时会发生水漂 、 滑溜现象 ， 造成 车辆失控 ． 可 以采用侧 向系数 Ｓ Ｆ Ｃ和摆 值 Ｂ Ｐ Ｎ以及构造 深度 ． 作 为抗滑 能力评价指标 。 路 面的集料表 面粗 糙度 以及路 面粗纹理分别从 微观和宏观 上为 路面提供抗 滑能力 ． 在 路面无积水或 者行 驶速度较低 时 ， 微观构造 提 ２ ． 沥青路面使用性能的单项指标评价 供主要 的抗 滑能力 宏观纹理主要可 以迅速的将路 面积水排 除 ． 提高 沥青路 面使用性 能的单项指标包括路面破坏程度 、行驶质量 、 路 轮胎 的附着度 面强度 和抗滑性 通过对使用性能的评价可 以促进公路管路部 门掌握 ３ ． 路面使用性能的综合评价
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第二章沥青路面使用性能、工作条件和损坏特征主要内容1 第2.1节路面使用性能的设计考虑2 第2.2节沥青路面的工作条件3 第2.3节自然因素对沥青路面的影响4 第2.4节沥青路面损坏第2.1节路面使用性能的设计考虑□ 2.1.1路面使用性能与结构行为路面性能是一个复盖面很宽的技术术语，泛指路面的各种技术行为。
包含了路面行驶质量、损坏状况、结构的力学反映、行驶安全性及路面材料的疲劳、变形、开裂、老化特性等各方面的含义，成为一个泛指路面和材料各种技术行为的术语。
从道路使用者角度说，希望路面拥有的性能如下：➢可接受的行车舒适性；➢行车安全性➢最小的环境影响➢高质量的车辆运营条件，以最大限度降低车辆损坏的风险；路面使用性能变化的原因则在于路面的结构行为。
同济大学的孙立军等将路面结构行为定义为“路面结构(和材料)的物理特征和力学特性在外界因素(荷载、环境)作用下的相互关系”，包括如下几个方面：(1）路面损坏(裂缝、松散、坑槽、构造深度变化等)；(2) 路面变形(车辙、平整度等)；(3) 材料特性(材料模量和劲度、材料强度等)；(4) 力学特性(弯沉、应力、应变等)。
上述的①和②属于路面的物理特征，将影响到路面的使用性能；③和④则属于力学特性，决定了路面物理特征的演变过程。
□ 2.1.2 路面结构行为在沥青路面设计中的应用从路面结构行为定义可知：为保证路面使用性能，应当限制损坏与变形。
在过去的表述中，一般是对路面的最基本要求是耐久、平整和抗滑。
➢耐久性是指路面具有足够长的使用寿命；这要求整个路面结构具有足够的强度和抗变形能力。
事实上，迄今为止所有的设计方法都是围绕着耐久性这个核心而提出的。
路面的过早损坏意味着路面的耐久性不足。
➢路面的损坏具有各种类型和各种形态。
一般而言，高等级公路／道路的路面损坏包括变形(车辙)、开裂(疲劳开裂、低温开裂和反射裂缝)以及目前出现的一些新的损坏类型，过多的路面损坏意味着路面寿命的终结；➢平整性要求是为了保证路面的行驶舒适性；对高等级公路／道路，由于行车速度快，平整度尤为必要。
要做到路面长期平整，就必须有正确的厚度设计、正确的材料设计和正确的施工方法。
➢抗滑是对路面表面特性的要求，表征了路面的行驶安全性，传统上不属于路面结构设计的内容，主要通过表层材料的选择和材料的设计予以保证。
不满足于基本要求的沥青路面意味路面使用性能不良，路面设计的主要任务就是要保证使用期内路面使用性能，限制、延迟影响路面使用性能的过早损坏的发生和发展。
根据以上讨论，可以认为结构、材料、荷载、环境、经济五个因素应当是影响路面使用性能的关健，也是本课程将讨论的主要内容。
□路面设计的主要任务就是确保其寿命期间不发生不可接受的损坏，这是任一种路面设计方法的共同目标。
要达到这一目标，就要考虑路面的“结构、材料、荷载、环境和经济”这五个方面的因素，而最终的判据则是路面的使用性能。
根据使用性能设计路面是一种合理的选择，这不仅是发展的趋势，也是发展的必然。
□所以，正确判定路面工作条件，分析路面损杯类型与损坏机理，是路面设计的基础□ 2.2.1车辆类型与轴型➢客车—小客车：6座以下中客车：6—20座大客车：20座以上➢货车----整车：货厢与发动机一体牵引式挂车：货厢与牵引车分离牵引式半挂车：货厢与牵引车分离，但通过铰接相互连接，牵引后轴承担部分货车重量．2.2.2行车荷载1、垂直力作用0.4—1.1Mp，路面设计标准轴载按０.7 Mp取值.轮胎接地面形状椭圆形，近似处理为圆形接触面积。
2、轮胎接地压强与以下因素有关1）轮胎的新旧程度2）轮胎的花纹3）路面的刚度4）轮胎的充气程度□ 1.单圆当量圆半径□ 2.双圆当量圆半径□公路路面设计标准ZZ-100单轴双轮组，轴载重100KN，轮胎内充气压强0.7Mpa. 以Ｐ=25KN,轮胎充气压强700Kp代入计算可知➢单圆图式半径0.151cm,直径0.302cm➢双圆图式半径0.106cm,直径0.213cm汽车行驶水平力对路面的要求➢保证路面具有足够的附着系数，以保证行车安全。
➢保证面层层间结合良好。
➢保证面层材料抗剪强度，以防止波浪形成。
车速—车速越高,摩阻系数越小，路面面层类型—面层等级越高，摩阻系数越大，路面干湿状况－路面越干燥，摩阻系数越大3、动力作用□动载定义—汽车在不平整路面上行驶,车轮以一定频率和振幅在路面上跳动,从而使轮载对路面的压力呈现动态波动状态．□动载的表示方法—冲击系数，振动轮载的最大峰值与静载之比．一般在１.5左右.冲击系数将用在水泥路面设计中。
对沥青路面而言，本身属于柔性体系，吸收行车的冲击和震动性能较好，并注意到上述两种影响相互抵消，而不再考虑车轮荷载的动力作用。
车轮高速行驶对路面的瞬时性影响1) 高速行驶时，路面承受荷载的时间极短。
荷载应力尚未能传到路面下层和土基，从而使路面变形减小，这意味着路面结构刚度和强度的相对提高。
2 车速越大，路面变形越小，车速越小，路面变形越大，静载时，路面变形最大。
□高速行车中车头挤压前方空气，车尾形成真空吸力，在真空吸力作用下，碎石路面将产生扬尘现象，沥青路面上产生路面松散。
现行沥青路面设计规范中不考虑，但对沥青面层的材料整体性和粘结性有要求。
•冲击荷载和静载波动图车速与路面变形关系图第2.2节沥青路面的工作条件□ 2.2.3交通分析2.2.3.1交通及交通组成1.交通组成—道路上行驶的车辆种类轴型多,对路面的作用不同, 路面设计中,要对交通组成进行分析.2.交通量观测方法—轴载调查情况--见图轴载谱3.交通量—单位时间通过道路上某一断面的往返车辆数.第2.2节沥青路面的工作条件2.2.4 轴迹横向分布1.柔性路面车道分布系数—按车道进行设计车道系数，按照表3．1．6选用。
公路无分隔时，车道窄宜选高值，车道宽宜选低值。
当上下行交通荷载有明显差异时，可按上下行交通特点分别进行结构与厚度设计，设计时按公式(3．1．7)计算设计年限内一个车道上的累计当量轴次N。
3.轮迹横向分布概念在设计中的应用刚性路面设计当量轴载作用次数应按轮迹分布系数计算——按每20厘米轮迹进行设计. 轮迹分布系数≤车道分布系数第2.3节自然因素对沥青路面的影响各种自然因素对沥青路面的物理、力学性质都有着直接的影响，使沥青及沥青混合料老化。
尤其是温度和水这两个因素对沥青路面具有重要影响。
2.3.1 温度对沥青路面的影响1.沥青路面温度的预估与研究□沥青路面结构内部的温度状况，可以通过在外部和内部影响因素之间建立联系的方法预估，这种方法有两类，即统计法和理论法。
➢统计方法需要在路面结构层中不同深处埋设测温元件，连续观测年内不同时刻的温度变化，同时收集当地的气象资料，包括对应的气温和辐射热等。
但由于影响沥青路面内部温度的因素很多，统计法不可能全面考虑，所以计算的精确度有地区局限性。
➢理论法是应用热传导理论方程式推演出各项气象资料和路面材料热物理特性参数组成的温度预估方程式，通常，由天参数确定难度大，理论假设理想化，使得理论预估公式结果与实测结果有一定差距。
应当明确的是沥青路面的路表温度和气温并不相同，沥青路面内部不同深度处的温度也不一致。
它是随着观测季节、观测时间和路面厚度等因素变化的一个复杂变量。
➢日本的秋山政敬在沥青路面温度变化的调查研究后得出如下几点结论。
（1）沥青路面的表面温度与气温之间，在雨天时大致呈直线关系，而在晴天及阴天时则呈曲线关系.（3）沥青路面内部温度与其表面温度之间的关素是，越接近沥青路面表面，表面温度对层内温度的影响越大，反之则越小。
每天11-12时表面温度最高，13时以后表面温度开始下降，此时层内温度反而较高（4）当气温在10左右，能及在雨天时，沥青路面的表面及层内温度最为稳定。
一般3月和11月，由于昼夜温差较小，沥青路面的温度变化幅度较小。
（5）从整层着眼，认为采用沥青层的层内平均温度作为计算温度较为合理。
通常把这个温度称为“平衡温度点”。
2. 温度对沥青路面的影响➢沥青的劲度（或粘度）受温度的影响极大，即随着温度的升高，其劲度下降，由低温时的硬脆固体到常温下的粘弹性体直至高温时软化呈流动状态。
➢沥青混合料的强度受温度的影响也很大。
当温度高于脆化点温度时，沥青混合料的强度随着温度的下降而急剧增大；当温度低于脆化点温度以后，沥青混合料的强度则随着温度的降低有所减小。
应当注意的是，虽然低温时沥青混合料有很高的强度，但其抵抗变形的能力则显著降低。
因而，冬季低温期间，沥青路面常由于面层本身收缩量超过其极限拉应变而导致开裂。
2.3.2 水对沥青路面的影响水对沥青路面的影响主要表现在如下两个方面。
1、沥青路面在水的作用下会使沥青与矿料剥离，还会将沥青中某些可溶性物质溶解并冲走，尤其是当水中含有易溶盐进会发生乳化作用，从而加剧了溶蚀作用。
2、沥青路面长时间浸水后会因含水量增加而发生体积膨胀，强度降低。
沥青路面受水影响的程度取决于矿料品种与性质、表面粗糙度，当地气候、水文情况，路表的排水能力，路面的渗水性，以及沥青路面本身的水稳定性。
2.3.3 沥青路面的老化沥青路面老化内涵——沥青路面在使用过程中，在阳光、温度、空气等大气因素的作用下，沥青路的轻质组分逐渐挥发，并不断发生氧化聚合反应，使沥青中的油分，树脂逐渐减少，沥青质相对增多，因为沥青质部分地转化为沥青碳，致使沥青混合产粘塑性降低，路面干涩、裂缝、松散相继出现，即发生沥青路面的“老化”。
随着老化现象的发展，沥青路面的抗变形能力降低，在行车荷载和冰冻作用下，极易产生裂缝，最终形成龟裂而导致路面的破坏。
沥青路面老化影响因素——当地的气候、沥青路面的层位能、沥青和沥青混合料的性能。
在气温、日照时间长的地区，受大气因素作用较强烈的表层，老化速度较快；沥青中的不饱和烃及芳香烃较多时，也易发生老化；沥青混合料的空隙率大时会加速老化；矿料中含有铝、铁等盐类时，会直催化作用，它们与沥青中的沥青酸作用生成有机酸铝盐或铁盐，从而加速沥青的老化。
沥青路面常见的损坏可分为裂缝、变形和表面损坏三类。
2.4.1 裂缝类沥青路面损坏的特征裂缝是沥青路面早期损坏的一种常见病害。
按照裂缝的方向和成因，可分为纵向、横向和网状裂缝2.4.2 变形类沥青路面损坏的特征沥青路面的变形是一种早期损坏现象，主要有沉陷、车辙和推挤，路面的变形将极大降低路面的平整度和道路服务水平，甚至影响行车安全。
1、沉陷指的是路面的局部凹陷，这种病害主要由路基未充分固结引起的继续沉陷或或路基压实不足引起的不均匀沉降所造成。
这种沉陷的发生都伴有贯穿于整个路面的结构性破坏，所以修补后还会继续发展，形成补丁破坏。
（图2-4 沉陷2、车辙指的是在高温和渠化交通作用下，沥青路面轮迹带上出现的永久变形。