路面使用品质及路况评定作者：吉林省高速公路集团有限公司王威内容摘要：路面结构在汽车和自然因素的反复作用下，其使用性能会发生改变，由此路面结构逐渐出现破坏，并最终导致不能满足使用性能的要求。

在路面使用过程中，必须采取相应的养护、补强和改建措施，使路面的使用性能得到部分恢复，甚至提高。

才能保障公路能够正常运行。

关键词：路面使用品质损坏评定路面结构在汽车和自然因素的反复作用下，其使用性能会发生改变，由此路面结构逐渐出现破坏，并最终导致不能满足使用性能的要求。

在路面使用过程中，必须采取相应的养护、补强和改建措施，使路面的使用性能得到部分恢复，甚至提高。

一、路面功能及其评价为了了解和掌握路面使用性能的变化情况，以便及时采取各种养护和改建措施，延缓其衰变或恢复其性能，必须定期对路面的使用性能进行评定。

路面使用性能包括功能、结构和安全三方面。

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。

功能和安全方面的使用性能是道路使用者所关心，道路管理部门则更注重结构方面的使用性能。

路面使用性能的三个别方面既有区别又有一定的联系。

路面使用品质及路况的评定就是确定路面结构现时的使用性能。

二、路面结构承载能力的评定路面结构承载能力是指路面在达到预定的损坏状况之前还能承受的行车荷载作用次数，或者还能使用的年数。

路面结构的承载能力同损坏状况有着内在联系。

在使用过程中，路面的承载能力逐渐下降，与此同时损坏逐步发展。

承载能力低的路面结构，其损坏的发展速度迅速；承载能力接近于临界状态时，路面的损坏达严重状态，此时必须采取改建措施（设置加铺层等）以恢复或提高其承载能力。

路面结构承载能力的测定，可分为破损类和无破损类两种。

前者从路面各结构层内钻取试样，试验确定其各项计算参数，通过同设计标准相比较，估算其结构承载能力。

无破损类测定则通过路表的无破损弯沉测定，估算路面的结构承载能力。

（一）测定方法路面的结构破坏可以是由于过量的竖向变形所造成，也可能是由于某一结构层的断裂破坏所造成。

对于前者，采用最大弯沉值表征结构承载能力较合适；对于后者，则采用路表弯沉盆的曲率半径表征其承载能力更为合适。

因而，理想的弯沉测定应包含最大弯路沉值和弯沉盆两方面。

目前使用的弯沉测定系统有4种：贝克曼梁弯沉仪、自动弯沉仪、稳态动弯沉仪、脉冲弯沉仪。

前两种为静态测定，得到路表最大的弯沉值。

后两种为动态测定，可得到最大弯沉值和弯沉盆。

1、静态弯沉测定最常用的是贝克曼梁弯沉仪，测定时梁的端头穿过测定车后轴双轮轮隙，置于车轮前方10cm左右的路面测点上，梁在后三分点处通过支点承于底座上。

梁的另一端处架设一百分表，以测定端头的升降量。

车辆以爬行速度向前行驶，车轮经过梁的端头时，读取百分表的最大读数；车辆驶离后，再读取百分表的读数；两者差值的两倍即为路表面的回弹弯沉值。

自动弯沉仪将弯沉测定梁连接到测定车后轴之前的底盘上。

测定时，梁支于地面保持不动，车辆向前移动，当后轮驶过并通过梁端头时，弯沉值被自动记下来，达最大弯沉值时测定梁被提起，并拉到车辆底盘的前端，到下一测点处测定梁再被放下。

自动弯沉仪可连续进行弯沉测定，并自动记录测定结果。

车辆行驶速度为3～5km/h,每天约可测定30km。

贝克曼梁弯沉仪量测到的是最大回弹弯沉值，而自动弯沉仪测到的是最大总弯沉值。

测定路段的弯沉值如果变化范围很大，需进行分段，分别确定其代表弯沉值。

分段可通过目估，并结合路况进行。

也可按统计方法，对划分的相邻路段进行显著性检验，依据是否有显著差别决择其分或合。

2、动态弯沉测定稳态动弯沉仪系利用振动力发生器在路表面作用一固定频率的正统动荷载，通过沿荷载轴线间隔布置的速度传感器（检波器）量测路表面的动弯沉曲线。

用于公路上的是轻型动弯沉仪，所施加的动荷载约50KN；用于机场上的则是重型的，动荷载约达150KN。

脉冲弯沉仪又称落锤弯沉仪。

它以50～300㎏质量从4～40cm高度落下，作用于弹簧和橡皮垫上，通过30cm直径承载板传给路面半正弦脉冲力。

通过改变质量和落高，可以施加不同级位的荷载，从15KN到125KN。

脉冲力作用持续时间约为0.028s。

利用沿荷载轴线间隔布置的速度传感器，量测到路表面的弯沉曲线。

由于仪器本身重量轻，路面受到的预加荷载的影响比稳态动弯沉仪的小得多。

动态弯沉测定可以得到路表弯沉曲线。

作用于路表的动荷载向路面结构内的应力扩散类似圆锥形。

应力锥同各结构层次界面的交点具有特定的含义：在交点以外的路表弯沉值仅受到此交点所在界面以下各结构层模量的影响。

利用这一特性，可以依据应和锥和结构层次布置传感器的位置，并按量测得到的弯沉值应用层状体系理论解分别确定各结构层的弹性模量值。

弯沉测定时，所施加的动荷载大小应尽可能接近于路上的车辆荷载。

此外，为了解材料的非线性特征，施加的动荷载需变换级位。

（二）、结构承载能力评价不同路面结构具有不同的路表弯沉值。

因而，不能单独从最大弯沉值大小来判断路面结构的剩余寿命。

同时，路面结构的承载能力会在使用过程中逐渐下降。

反映在弯沉值变化上，则为路段的代表弯沉值随时间（轴载作用次数）的增加而逐渐增长。

随着弯沉值的增长，路面逐渐出现车辙变形和裂缝等损坏。

定义某种程序的损坏作为临界状态，相应于这种损坏状况的路面弯沉值，即为路面结构的极限承载能力。

为此，要判断现有路面结构的承载能力（剩余寿命），除了由测定得到代表弯沉值外，还须知道路面结构类型、路面损坏状况以及到调查测定时路面己承受的标准轴载作用次数。

利用沥青路面的弯沉值同标准轴载累计作用次数和路面损坏临界状态间的关系曲线，可按路段的代表弯沉值和路面己承受的标准轴载累计作用次数，确定现有路面结构的剩余寿命。

利用由动态弯沉测定得到的弯沉曲线，可以分别计算确定各结构层的弹性模量值。

而后，配合由钻孔得到的结构厚度数据，便可利用有关路面结构设计图表或公式计算确定路面结构的承载能力。

沥青路面采用强度系数SSI作为评价指标，SSI=路面容弯沉值/路面代表弯沉值。

三、路面结构损坏状况评定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。

新建或改建的路面，都需采取日常养护措施进行保养，以延缓路面损坏的出现；而在路面结构出现损坏后，应及时采取相应的维修措施以减缓损坏的发展速度；当路面损坏状况恶化到一定限度后，便需采取改建或重建措施以恢复或提高其结构完好程度。

因而，路面结构损坏的发生和发展同路面养护和改建工作密切相关。

路面结构出现损坏，会在不同程度上影响路面的平整度。

因而，可以通过平整度指标在一定程度上反映路面的损坏状况。

然而，平整度的好坏一学同路面施工质量等因素有关，并且主要反映道路使用者的要求和利益。

因此，路面结构损坏状况是道路管理部门所关注的据以鉴别需进行养护和改建的路段和选择宜采取的措施。

路面结构的损坏状况，须从三方面进行描述：损坏类型、损坏严重程度、出现损坏的范围或密度。

综合这三方面，才能对路面结构的损坏状况作出全面的估计。

（一）、损坏类型促使路面出现损坏的原因是多方面的（荷载、环境、施工、养护等），因为结构损坏所表现出的形态和特征也是多种多样的。

各种损坏对路面结构完好程度和路面使用性能有不同程度的影响，需相应采取不同的养护或改建对策。

因此，进行路面结构损坏状况调查前，要依据损坏的形态、特征和肇因，对损坏进行分类，并对每一类损坏规定明确的定义。

路上常遇到的主要损坏类型，可按损坏模式和影响程度的不同而分为四大类：1、裂缝或断裂类——路面结构的整体性因裂缝或断裂而受到破坏；2、永及变形类——路面结构虽仍保持整体性，但形状在各种因素的作用下产生较大的变化；3、表面损坏类——路面表层部分出现的局部缺陷，如材料的散失或磨损等。

4、接缝损坏类——水泥混凝土及其邻近范围出现的局部损坏。

（二）、损坏分级各种路面损坏都有一产生和发展的过程。

在这过程中，处于不同阶段的损坏，对于路面使用性能不同程度的影响。

例如，裂缝初现时，缝隙细微，边缘处材料完整，因而对行车舒适性的影响极小，裂缝间也尚有较高的传荷能力；而发展到后期，缝隙变得很宽，边缘处严重碎裂，行车出现较大颠簸，而裂缝间己几乎无传荷能力。

因而，为了区别同一种损坏对路面使用性能的不同影响程度，对各种损坏须按期影响的严重程度划分为几个等级（一般2～3个等级）。

对于断裂或裂缝类损坏，分级时主要考虑对结构整体性影响的程度，可采用缝隙宽度、边缘碎裂程度、裂缝发展情况等指标表征。

对于变形类损坏，主要考虑对行车舒适性的影响程度，可采用平整度作为指标进行分级。

对于表面损坏类，往往可以不分级。

具体指标和分级标准，可根据各地区的特点和其它考虑经过调查分析后确定。

损坏严重程度分级的调查，往往通过目测进行。

为了使不同调查人员得到大致相同的判别，对分级的标准要有明确的定义和规定。

各种损坏出现的范围，对于沥青路面和砂石路面，通常按面积、长度或条数量测，除以被调查子路段的面积或长度后，以损坏密度计。

而对于水泥混凝土路面，则调查出现该种损坏的板块数，以损坏板块数占该子路段总板块数的百分率计。

（三）、损坏调查损坏调查通常由2个调查小组沿线通过目测进行。

调查人员鉴别出调查路段上出现的损坏类型和严重程度并丈量损坏范围后，记录在调查表格上。

同一个调查路段上如出现多种损坏或多种严重程度，应分别计量和记录。

目测调查很费时。

如果调查的目的不是为了确定养护对策和编制养护计划，则可采用抽样调查的方法，不必对整个路网的每一延米的各种损坏都进行调查。

通常，可采取每公里抽取其中100m长的路段代表该公里的方法，但每次调查都要在同一路段上进行，以减少调查结果的变异性和保证各次调查结果的可比性。

（四）、损坏状况评价每个路段的路面可能出现各种不同类型、严重程度和范围的损坏。

为了使各路段的损坏状况或程度可以进行定量比较，需采用一项综合评价指标，把这三方面的状况和影响综合起来。

四、路面行驶质量路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶表面。

路面行驶质量反映路面满足这一基本功能的能力。

路面行驶质量的好坏，同路面表面的平整度特性、车辆悬挂系统的振动特性和人对振动的反应或接受能和三方面因素有关。

从路面状况的角度，影响路面行驶质量的主要因素是路面平速度。

路面平整度可定义为路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化。

路面不平整所引起的车辆振动，会对车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适、行车速度、路面损坏和交通安全等多方面产生直接影响。

因此，采用平整度是度量路面行驶质量的一项性能指标。

（一）、平整度测定方法曾出现过多种路面平整度测定方法和仪器。

它们可划分为两大类型：断面类平整度测定、反应类平整度不不测定。

1、断面类平整度测定断面类平整度测定是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，通过数学分析后采用综合统计量作为其平整度指标。