交通荷载对高速公路使用寿命和养护特性的影响分析

发布时间：2021-12-08 21:37

　　从路面性能衰变的"负指数"模型和性能影响因子的生长曲线出发,分析交通荷载对高速公路使用寿命和养护特性的影响,研究推导出理想状态下公路使用寿命、服务效果和养护费用随交通荷载增长的变化关系回归计算式,推导出的回归计算式由轴载比x的幂指数和指数函数的乘积构成。针对幂指数回归方法中估计寿命损失值偏低,而评估服务效果和养护费用增长过高的问题,通过临长高速公路养护实例进行验证可得,推导出的回归计算式准确率高、适用性强,最后,分析验证了重载交通下高速公路具有病害发展快、性能下降快、养护费用和优先级高的养护特征,提出了公路管理部门制定养护计划的相关建议。 

【文章来源】：公路工程. 2020,45(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

交通荷载引起的使用寿命变化曲面

文献[9]通过回归的方式得出了轴载随使用寿命的变化规律可用幂指数描述的结论,但没有指出另外一部分指数形式的影响,这将导致寿命损失的估计偏低,对公路养护决策方案的制定是不利的,两种方法所得出的计算结果如图2所示。从图2来看,随着交通荷载的增大,其使用寿命会不断地减少,但其减少的速度是越来越慢的,当轴载比为1.5倍时,重载交通的寿命大约损失9%;而当轴载增加一倍,其寿命损失约为16%。湖南省高速公路的使用年限大多在12～15 a左右[1],也就是说当交通荷载增加一倍时,仅因荷载差异就将导致大修时间提前将近2～3 a。因此对于重载交通高速公路,需要更加地注意其路面病害的发展状况。

同样地,绘出服务效果的变化曲线图如图3所示。结合图2与图3可知,交通荷载的增加,虽然会导致使用寿命的减少,但是它在寿命期内的服务效果是有所增加的。此外,幂指数回归方法在轴载比不高时与本方法所得的数值结果相差不大,而当轴载比较大时,幂指数回归方法则过高地估计了高速公路的服务效果。

【参考文献】：
期刊论文
[1]灰色理论在高速公路沥青路面使用性能预测中的研究应用[J]. 陈康.  湖南交通科技. 2018(02)
[2]盐溶液与高温耦合作用下沥青混合料性能衰变规律及防治措施[J]. 郑霜杰,刘凤鸣,李应成,高延峰.  公路工程. 2017(05)
[3]基于预防性养护最佳策略的多周期决策法研究[J]. 赵秀文.  交通科技. 2016(01)
[4]湖南省高速公路路面使用性能衰变模型[J]. 肖金平,韦慧,赵健,李振存.  中南大学学报(自然科学版). 2015(07)
[5]基于路面使用性能衰变规律的检测周期优化方法研究[J]. 曹利荣.  路基工程. 2014(06)
[6]国省道沥青路面使用性能模型[J]. 单景松,郭忠印.  北京工业大学学报. 2014(02)
[7]基于路面使用性能衰变规律的沥再生实施时机研究[J]. 曾胜,韦慧.  铁道科学与工程学报. 2011(04)
[8]路面使用性能的标准衰变方程[J]. 孙立军,刘喜平.  同济大学学报(自然科学版). 1995(05)

博士论文
[1]沥青路面性能衰变预测及养护维修决策方法研究[D]. 孔祥杰.北京工业大学 2015

硕士论文
[1]高等级公路沥青路面预防性养护决策研究[D]. 彭勇.重庆交通大学 2017
[2]宁夏高等级公路沥青路面使用性能评价与预测研究[D]. 王海龙.长安大学 2012



本文编号：3529282