长安大学博士-道铁专业-高等公路工程

高等公路工程

1、路面养护管理系统的构成及其主要内容

答：路面养护管理系统，是以路面管理（应用系统分析的方法，综合考虑技术、经济、社会和政治等方面的因素，协调各项路面管理活动）为目的，运用计算机和现代管理科学等先进技术来实现管理的目标。

路面管理系统可划分为网级管理和项目级管理两个层次，两者具有不同的结构和功能。

网级管理系统适用于一个地区(省，市)的公路网或一大批工程项目。主要任务是为管理部门在进行关键性的行政决策时提供相应的对策。主要内容：

(1)分析路况——路网内路面的使用性能的评价及未来路况的发展变化预估；

(2)规划路网——根据路况分析确定路网内要进行养护和维修、改建的项目；

(3)优化排序——根据预定标准、约束条件决定项目优先排序，制订维修计划；

(4)经济分析——路网达到不同预定的服务水平时，各年度所需养护管理资金；

(5)计划实施——根据上述分析结果，将资源进行分配，并积累实施计划后反馈回来的

信息。

项目级管理系统仅针对一个工程项目，它的主要任务是为管理部门，对某一工程进行技术决策时提供对策，以选择费用效益最佳的方案。项目级管理的主要内容：

(1)路面结构分析——对路面结构损坏情况进行分析和路面使用性能进行预估。

(2)寿命周期费用分析——针对各项目在路面寿命周期内所有费用)进行分析。

(3)经济评价——根据实际需要，在诸多经济分析方法中选择合适的方法对各项目的分

析结果进行评价。

(4)优化排序——把由网级管理系统得到的行动目标，费用目标和使用性能目标作为约

束条件，选择合适的优化模型标进行优化，并选择最佳的方案。

(5)方案实施——实施最佳方案，并利用使用性能监测系统收集方案实施后，反馈的信

息。

实施路面管理系统的重要意义在于它帮助管理部门改善决策，扩大了决策范围，为决策的效果提供反馈信息，已积累管理经验，并保证管理部门内部的协调一致。

2、路面状况评价指标及主要检测方法，并举例说明预估模型

答：评价指标：功能性能——平整度、路面结构强度——路面弯沉值、路面抗滑性——摩擦系数；

检测方法：

平整度：（1）反应类平整度测定：在车上安装由一传感器和一显示器组成的仪器，可以传感和积累车辆以一定速度经不平整路面时悬挂系统的竖向位移量。优点：价格低，操作简单，适合快速测定。

（2）断面类平整度测定：直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程，得到路表纵断面，通过数学分析采用综合性统计量表征其平整度。优点：直接得到轮迹带路表面的实际断面，依据它可以对路表面的平整度特性进行分析。此外还有主观评估法，根据评估专家的评估分与路面损坏量建立关系进行评估。

弯沉：（1）贝克曼梁：测得测定车辆载重下的最大回弹弯沉值。

（2）自动弯沉仪：最大总弯沉值和弯沉曲线。这两种为静态弯沉测定。

（3）稳态弯沉仪：利用震动力发生器在路面上作用的一固定频率的正玄动荷载，通过沿荷载轴线相隔一定间距布置的速度传感器，量测路表面的动弯沉曲线。

（4）脉冲或落锤弯沉仪：利用沿荷载轴线布设的速度传感器，可以量测到各级动荷载

作用下的路表弯沉曲线。后两种为动态弯沉仪，可测定最大弯沉值和弯沉盆。

抗滑：（1）制动距离法：以一定速度在潮湿路面行驶的小客车被制动后，车辆减速到滑移停止的距离。

（2）锁轮拖车法：装有标准轮胎的单轮拖车，由汽车以要求测定速度在洒水湿润的路面上行驶而测得。

（3）偏转轮拖车法：拖车上安装2个自由转动的标准试验轮胎，它们对汽车行驶方向产生的角度而测定。

（4）摆式仪法。在固定地点安装摆锤仪进行测定，当摆锤从以高度自由落下接触地面而测定。

（5）平均构造深度法：将已知容量的标准砂铺在干燥切干净的路表面空隙内，测其覆盖面积，由此计算得到平均构造深度。

预估模型：使用性能预估模型分为两类：确定型和概率型。确定型包括：基本反应、功能性能、使用寿命模型等。概率型：马尔可夫，半马尔可夫模型等。功能性能模型：可预估路面行驶质量指数、现时服务能力指数、表面抗滑性能等。以济交高速为例，进行经济分析时，可先进行使用寿命和性能预估，平整度变化预估、路面状况指数预估。

3、公路路基弯沉验收标准，影响因素，存在问题及改进方法

答：公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071—98)规定在路基施工完成后对路基顶面进行弯沉值检测，并要求其弯沉值“不大于设计计算值”。路面设计文件中只有路基回弹模量E0的要求，而无路基顶面回弹弯沉值l0的设计计算值，因此在实际检测时都是根据土基回弹模量来确定回弹标准，确定公式有经验公式和理论公式两种。

影响因素：

(1)测定季节的影响：在春融时，弯沉值最大即路基承载力最低，这种情况在北方季节性冰冻地区，路基填土为粉性土等冻敏性土特别严重。

(2)加铺面层对原有路面及路基弯沉的影响：在原有砂石路面或路基上加铺沥青面层以后，路基和基层中的水分蒸发比较困难，致使路基湿度增加，承载力降低，弯沉值增大。

(3)温度对弯沉的影响：温度对弯沉的影响较明显，特别是沥青路面面层，温度升高，弯沉值增大。

(4)测定用轴载对弯沉的影响：路表某一点处的弯沉值大小，与测定用轴载(轮重、轮压、轮迹圆直径)有关，轴载大测的弯测值也大。

(5)路面结构对弯沉的影响：弯沉值大小同路面类型、结构组合、厚度、路基土类型和状态有关。

(6)测定用弯沉仪的影响：回弹弯沉测定的正确与否，与弯沉仪的支架距离有明显的联系，弯沉仪的选取要根据实际情况具体来定，灵活运用。

(7)测定时准备工作的影响：准备工作一定要一丝不苟，力求准确，像标准车的车况及刹车性能、轮胎内胎气压力、车槽内要装载不宜缺失的货物；测定轮胎接地面积一定要准确；检查弯沉百分表测量的灵敏情况，温度测定及修正；收集设计参数等一些情况在规范中都有详细的介绍。

(8)土的各种性质，如粒径、含水量、粘结力等，均可引起弯沉值的改变，但这些因素在目前所有的公式中均未能体现。

存在问题及改进方法：

1）经验公式大多具有一定的局限性，在情况复杂、地域广大的情况下，往往可用几个公式或几个系数来解决。理论公式是采用弹塑性体理论中半空间体在边界上受法向分布力作用下竖向位移与弹性模量之间的关系推导出的。加载方式为单独一侧轮压作用，且还未考虑地域、土质、含水量等因素的影响。由于实际路基的材料性质与荷载作用方式与理论假设