基于数据统计的沥青路面预防性养护效果研究

发布时间：2020-08-18 11:01

【摘要】：预防性养护是一种通过早期养护延缓路面病害发展的主动型养护方式,可以有效减少公路沥青路面全寿命周期的维修养护成本。受处治前路面条件、温度、湿度、交通水平等因素的影响,采用不同的预防性养护措施对于车辙、裂缝、平整度的改善效果有所不同。为了改善预防性养护的实施效果,本文进行基于数据统计分析的沥青路面预防性养护效果研究。依托美国LTPP数据库中的SPS-3试验项目,对薄层罩面、稀浆封层、石屑封层、封缝这四种最常见的沥青路面预防性养护措施的养护效果开展了一系列分析研究,具体的研究内容分为以下四个方面:(1)基于大数据存储和管理技术,在LTPP数据中提取和预处理本文所需要的SPS-3试验项目中81个站点的五种典型病害类型数据以及四种不同影响因素的数据。在此基础上利用SQL对原始数据进一步处理,重构预防性养护数据库,建立短期和长期路面病害指标评价体系以及各种影响因素分类指标体系,为后续各项研究提供数据支撑。(2)选择预处治前后路面病害改变值为短期效果评价指标,建立关系图,分别探究薄层罩面、稀浆封层、石屑封层、封缝对于改善车辙、平整度以及不同形态裂缝的短期效果。同时,利用SPSS单因素方差分析法探究采用不同养护措施对于改善路面短期病害的显著性。利用各种处治措施对于五种病害整体改善效果的均值散点图,对各种处治措施的短期改善效果进一步验证和比较。(3)选择加权病害作为路面病害长期效果评价指标,并建立关系图,分别探究四种预防性养护措施对于五种病害的长期改善效果;利用SPSS配对T检验分析方法探究采用不同处治方式对于改善路面长期病害的显著性。利用各处治措施对于五种病害改善整体效果的均值散点图以及累计频率图,验证各种处治措施的长期改善效果。(4)采用二元逻辑回归分析法,建立“0-1”模型,探究温度、湿度、交通水平、预处治前路面条件、处治方式等因素对于预防性养护实施效果的影响。最后,对不同地区不同病害的养护方式和养护时机给出合适的建议。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U418.6
【图文】：

公路密度,变化趋势,公路总里程,公路养护

第一章绪论第一章绪论题背景及研究意义国以来，我国公路总里程实现了巨大的飞跃，高速公路也实现了有无到有、由有大转变。截止到 2016 年年底，我国公路总里程达到 469.63 万公里，比上年增加公里；其中，高速公路里程达到 11.30 万公里。公路网密度为 48.92 公里/百平方上年增加了 1.24 公里/平方公里，如下图 1-1 所示[1]。公路养护里程 459 万公里总里程的 97.7%[1]。可见，布局合理、功能完善的公路网已基本形成，公路总里密度稳步增加，公路养护里程占公路总里程的比例十分可观。在未来，公路发展步向加强养护、规范管理、提升服务、完善路网支撑系统等方向发展[2]。

预防性养护

般不会超过 3cm，不会显著提高路面结构承载能力。高等级沥青路面常用的预防性养护措施可按厚度的大小和养护强度的强弱分为四类，如下图 1.2.1-1 所示：图1-2 预防性养护措施分类[14]目前，国内外广泛应用并取得较好养护效果的预防性养护技术，主要有表面封层、裂缝填缝和薄层罩面三种类型[15]。可以预测，在未来，薄层罩面、碎石封层、稀浆封层、封缝等技术仍是预防性养护技术的主力军，在新材料、新工艺和新装备的引领下，会焕发出巨大的生机和活力。而 SHRP 计划中的 SPS-3 试验项目，针对四种最常见的预防性养护措施，记载了从 1990~2006 年长达 16 年的数据，涵盖了平整度、裂缝、车辙等多种病害指

主要影响因素

图 2-1 SPS-3 主要影响因素查询交通水平通荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面结构损伤最直接、最主要的通荷载是不断移动着的、具有振动和冲击影响的动荷载，其特性包括轴载的空间、时间分布特性、静态与动态荷载特性等。不同地区、不同等级的公路，交通荷大的差异性。这种差异性对于不同地区沥青路面养护措施、养护时机的选择提出要求。路面结构设计中，交通荷载主要有两种描述方法[35]：一种是累计当量标准轴Ls），即按照等效破坏或等效结构设计原则，将不同车型、不同轴载作用次数换算轴载相当的轴载作用次数，在设计年限内，在考虑车道系数后，可计算出一个车量轴次总和；另一种是轴载谱，即不同轴载的作用次数的频率组成，用轴载谱来荷载更加全面精确。我国目前的设计体系中，采用轴载谱方法采集、分析数据，当量轴载作为交通输入参数。本研究中，采用 Roger Smith[18]教授的提出的分类方法，根据各个截面在预防性养

【参考文献】