某國道段現(xiàn)有路面情況分析及處治建議案例分析報告目錄TOC\o"1-3"\h\u8849某國道段現(xiàn)有路面情況分析及處治建議案例分析報告 156971.1主要工程內容 181361.2路面情況評估參數(shù)介紹 1189781.2.1路面損壞狀況指數(shù)（PCI） 1225801.2.2路面行駛質量指數(shù)（RQI） 383961.2.1路面技術狀況指數(shù)（PQI） 3245861.2.4彎沉檢測 4171311.2.5路面厚度檢測 5136741.3舊路評估結果 7219461.3.1PCI、PQI、RQI的評估結果 7291361.3.2路面取樣分析結果 12146401.4病害成因分析及處治建議 1661711.4.1龜裂 1611251.4.2橫向裂縫與橫向裂縫 17276071.4.3塊裂 181.1主要工程內容國道G347應城段老路現(xiàn)狀為60km/h的平原區(qū)二級公路。舊路分為東西兩段，皆為瀝青砼路面結構。近年來該路段交通量較大，擁堵情況較為嚴重，無法滿足國道交通量增長的需求。同時路面結構產生了不同程度的病害，本節(jié)就舊路路況及病害檢測分析展開闡述。1.2路面情況評估參數(shù)介紹1.2.1路面損壞狀況指數(shù)（PCI）本次采用CICS多功能路況檢測車對路面損壞狀況進行檢測，提供路面損壞狀況指數(shù)（PCI）。根據(jù)《公路技術狀況評定標準》(JTG5210-2018)的規(guī)定，采用以下公式計算路面損壞狀況指數(shù)(PCI)，以百分制表示：PCI=100?aDR=100×i=1式中：DR——路面破損率（%），為各種損壞的折合損壞面積之和與路面調查面積之百分比；a0a1Aij——第i類損壞、第j類嚴重程度的實際破損面積，m2ωij——第i類損壞、第jD——路面折合破損面積之和（m2）；A——路面實際調查的總面積（m2）；i0——考慮損壞程度（輕、中、重）的第i表2.2-1瀝青路面損壞類型、權重及換算系數(shù)類型i損壞名稱損壞程度計量單位（m2）人工調查權重ω自動化檢測系數(shù)ω1龜裂輕面積0.61.02中0.83重1.04塊狀裂縫輕面積0.61.05重0.86縱向裂縫輕長度×0.2m0.62.07重1.08橫向裂縫輕長度×0.2m0.62.09重1.010沉陷輕面積0.61.011重1.012車轍輕長度×0.4m0.6—13重1.014波浪擁包輕面積0.61.015重1.016坑槽輕面積0.81.017重1.018松散輕面積0.61.019重1.020泛油—面積0.20.221修補—面積或者長度×0.2m0.10.1（0.2）注：自動化檢測時，塊狀修補的換算系數(shù)wi為0.1，條狀修補的換算系數(shù)w圖2-1CICS多功能路況檢測車1.2.2路面行駛質量指數(shù)（RQI）路面平整度用路面行駛質量指數(shù)（RQI）評價，本次采用激光道路多功能檢測系統(tǒng)對路面平整度進行檢測，提供路面行駛質量指數(shù)（RQI）。根據(jù)《公路技術狀況評定標準》(JTG5210-2018)，按下式計算：RQI=1001+a式中：IRI——國際平整度指數(shù)；a0a1按上述方法求出RQI值，依據(jù)表1.2.4對路面行駛質量進行評定。表1.2.4路面行駛質量評定評價等級優(yōu)良中次差RQI≥90≥80，＜90≥70，＜80≥60，＜70＜601.2.1路面技術狀況指數(shù)（PQI）本次檢測路段為二級公路，根據(jù)《公路技術狀況評定標準》(JTG-5210-2018)的7.4.3節(jié)規(guī)定，按式(2.2-1)計算路面技術狀況指數(shù)（PQI）：PQI=0.6PCI+0.4RQI(2.2-4)按上述方法求出PQI值，根據(jù)評定結果，將路面損壞狀況劃分為優(yōu)、良、中、次、差五個等級，相關評價標準以及檢測和評價指標之間的對應關系如表2.2-5所示。表2.2-5路面損壞狀況評價等級和評價標準評價等級優(yōu)良中次差PCI≥90≥80，＜90≥70，＜80≥60，＜70＜601.2.4彎沉檢測本次采用全自動車載落錘式彎沉儀對路面進行彎沉檢測，提供路面彎沉和彎沉盆數(shù)據(jù)。檢測采用CFWD-10T型全自動車載落錘式彎沉儀進行彎沉檢測。儀器的數(shù)據(jù)采集都是通過9個高精密檢波器（地震檢波器）拾取信號實現(xiàn)的。檢測時，重錘自由落體砸到一個橡膠緩沖器的平臺上，沖擊荷載通過平臺下面的承載盤傳遞到路面，在此沖擊荷載的作用下，路面變形并形成彎沉盆（見圖5.1-11）。通過對地震檢波器的實測震動曲線進行積分，得到每一個檢波器的位移。測試過程中FWD的各個位移傳感器距離荷載中心距離為：0cm（D1）、30cm（D2）、45cm（D3）、60cm（D4）、90cm（D5）、120cm（D6）、150cm（D7）、180cm（D8）、210cm（D9）。圖2.2-2全自動車載落錘式彎沉儀圖2.2-3彎沉盆檢測示意圖1.2.5路面厚度檢測本次采用普通取芯機和深層取芯機對原路面厚度進行檢測，提供路面各結構層厚度、總厚度數(shù)據(jù)，分析結構層間結合和病害程度情況。根據(jù)查閱相關設計文件和現(xiàn)場調查，面層和基層深度在30cm~40cm，路面總厚度不超過100cm，采用普通取芯機可取到底基層的芯樣，采用深層取芯機可取到路基層。圖2.2-4~2.2-9為普通取芯機與深層取芯機的實物圖以及工作示意圖。

圖2.2-4普通取芯機圖2.2-5深層取芯機圖2.2-6淺層鉆機鉆芯圖2.2-7測量芯樣厚度圖2.2-8測量淺層鉆孔深度圖2.2-9深層鉆機鉆芯1.3舊路評估結果1.3.1PCI、PQI、RQI的評估結果PCI被定義為路面綜合破損率（DR）的函數(shù)，依據(jù)《公路技術狀況評定標準》（JTG5210-2018）[2]，它的數(shù)值范圍為0～100，它的值越大，路況就越好。現(xiàn)取K0+500~K0+600段的檢測數(shù)據(jù)進行舉例計算，過程如下：DR==36×1.0+1.3×0.2×0.6+0.04×0.2×1.0+38.3×0.4×1.0=5.719%≈5.72%PCI=100?因此該路段的評價結果為“次”。其他路段的計算方法與此相同，具體結果列入表2.2-9。表2.2-9計算結果表起點樁號終點樁號PQIPCIRQIK0+433K1+00071.2563.8382.37K1+000K2+00043.3214.7170.54K2+000K3+00032.7711.1559.85K3+000K4+00032.8710.6265.46K4+000K5+00034.0112.2469.10K5+000K5+20065.4354.1782.31K5+920K6+00090.3295.6682.30K6+000K7+00090.5996.0982.34K7+000K8+00092.3897.6684.45K8+000K9+00095.63100.0089.08K9+000K10+00087.4697.7472.05K10+000K11+00094.91100.0087.27K11+000K11+64289.0393.6182.17K29+800K30+00094.3598.0288.85K30+000K31+00092.1292.7991.12K31+000K32+00088.2486.4390.96K32+000K33+00088.9585.5993.98K33+000K34+00084.7182.0388.72K34+000K35+00090.2793.8484.92K35+000K36+00070.0464.2678.70K36+000K37+00072.0663.0785.55K37+000K38+00076.2566.9690.19K38+000K39+00080.3981.2779.08K39+000K40+00079.8673.2989.73K40+000K41+00077.1069.6088.35K41+000K42+00089.6587.0293.60K42+000K43+00087.7686.9788.94K43+000K44+00071.6865.5780.83K44+000K45+00089.7189.3790.22K45+000K45+03086.13100.0065.33G347應城段路面技術狀況指數(shù)PQI總體評定結果：路面技術狀況指數(shù)PQI全線共30個評定單元，評定為“優(yōu)”8個，占比為26.67%；評定為“良”10個，占比為33.33%；評定為“中”7個，占比為23.33%;評定為“次”1個，占比為3.33%；評定為“差”4個，占比為13.33%，占比統(tǒng)計如圖2.2-10和表2.2-11。每公里PQI分布如圖2.2-12所示。圖2.2-10PQI各等級占比圖表2.2-11PQI不同等級占比統(tǒng)計車道樁號等級比例（%）東段K0+433~K11+642優(yōu)38.46良15.38中7.69次7.69差30.77西段K29+800~K45+030優(yōu)17.65良47.06中35.29次0差0全線—優(yōu)26.67良33.33中23.33次3.33差13.33圖2.2-13全線PQI分布圖由以上計算結果可知，PQI最小值在K2+000~K3+000處，為32.77；東段的路面技術狀況總體上比西段的差，特別是K0+433至K5+200段，PQI平均得分只有46.61，主要是該路段內存在較大范圍的龜網狀裂縫，且未經修補。G347應城段公路路面行駛質量指數(shù)RQI總體評定結果：全路段共30個評定單元，其中評定為“優(yōu)”6個單元，占比為20.00%；評定為“良”16個單元，占比為53.33%；評定為“中”4個單元，占比為13.33%；評定為“次”3個單元，占比為10.00%；評定為“次”1個單元，占比為3.33%，占比統(tǒng)計如圖2.2-14和表2.2-15。每公里RQI分值分布圖如圖2.2-16。圖2.2-14RQI各等級占比圖表2.2-15RQI不同等級占比統(tǒng)計車道樁號等級比例（%）東段K0+433~K5+200和K5+920~K11+642優(yōu)0良61.54中15.38次15.38差7.69西段K29+800~K45+030優(yōu)35.29良47.06中11.76次5.88差0全線—優(yōu)20.00良53.33中13.33次10.00差3.33圖2.2-16全線RQI分布圖由圖2.2-14~2.2-16可知，RQI最小值在K2+000~K3+000處，為59.85；東段的路面行駛質量總體上比西段的差，特別是K0+433至K5+200段，RQI得分只有71.61，主要是由于該路段對龜網裂病害較多，特別是部分嚴重的龜網裂病害處沒有及時處治，形成了坑槽，導致路面行駛質量較差。1.3.2路面取樣分析結果通過對G347應城段鉆芯取樣的統(tǒng)計及分析，可得到以下結論：（1）左幅取芯13處，面層厚度在4cm~16cm之間，平均值為12.7cm，厚度最小的芯樣取自K9+550處，只有一層面層，基層、底基層為LSPM大粒徑透水性瀝青混合料；右幅取芯14處，面層厚度在4.5cm~17.5cm之間，平均值為12.1cm，最小厚度的芯樣取自K10+500處。（2）東段取芯13處，面層厚度在4cm~16cm之間，平均值為12.2cm，厚度最小的芯樣取自K9+550處；西段取芯14處，面層厚度在9cm~17.5cm之間，平均值為12.6cm，厚度最小的芯樣取自K43+400處。（3）完整芯樣（2.2-17）5處，面層厚度在4cm~16cm之間，平均值為11.5cm，厚度最小的芯樣取自K9+550處,；破損芯樣（如圖2.2-18）22處，面層厚度在4.5cm~17.5cm之間，平均值為12.6cm，最小厚度的芯樣取自K10+500處。（4）2018年大修路段（K5+920~K11+642）鉆芯7處，面層厚度在4cm～17.5cm之間，平均值為10.5cm，厚度最小的芯樣取自K9+550處；未大修路段鉆芯22處，面層厚度在9cm~17.5cm之間，平均值為12.7cm，厚度最小的芯樣取自K43+400處。（5）淺層取芯（圖2.2-19）24處，面層厚度在4cm～17.5cm之間，平均值為12.4cm，厚度最小的芯樣取自K9+550處；深層取芯（圖2.2-120）3處，總厚度在79cm~89cm之間，厚度平均值為85.3cm，最小厚度在K31+320處。（6）病害處取芯5處（如圖2.2-21~圖2.2-25），均位于龜網狀裂縫位置，所取芯樣均不完整，病害已發(fā)展至下面層甚至底基層。圖2.2-17完整芯樣圖2.2-18破損芯樣圖2.2-19淺層芯樣圖2.2-20深層芯樣圖2.2-21右幅K3+500，裂縫自上至下貫穿至底基層，芯樣完全破碎圖2.2-22左幅K4+105，裂縫發(fā)展至下面層，基層較完整圖2.2-23左幅左幅K5+050，裂縫發(fā)展至下面層，基層底基層完好圖2.2-24右幅K36+050，裂縫發(fā)展至底基層，芯樣完全粉碎圖2.2-25右幅K43+400，裂縫發(fā)展至底基層，芯樣破碎1.4病害成因分析及處治建議為了保障道路正常使用壽命和服務水平，道路的施工、管理、養(yǎng)護、以及后續(xù)維修工作必須與當?shù)氐臍夂驐l件相適應。現(xiàn)今道路的施工大都是填方和挖方，破壞了自然系統(tǒng)原有的排水功能，出現(xiàn)了雨水以及地下水不斷侵蝕道路路基和基層的現(xiàn)象。湖北應城氣候分為旱澇兩季，降水量相差很大，地下水位勢必會隨著降水量的改變而改變。因經濟發(fā)展的需要，國道的車流量與日俱增，道路承受的汽車荷載也越來越大。在多種因素的作用下，新建路面會很快出現(xiàn)龜裂、網裂、裂縫等破壞現(xiàn)象。本節(jié)會將應城段G347國道出現(xiàn)的病害進行深入分析。1.4.1龜裂經調查湖北應城段氣象分區(qū)為東南濕熱區(qū)，月最高降水量達到了463mm，最高空氣濕度更是達到80％，且道路并未建設相應排水結構。受當?shù)貧夂驐l件的影響，降水不能及時排走滲透到路基的內部，致使路基材料黏附性下降，瀝青材料松散直接降低了承載能力。地下水位埋深較淺，路基含水量過高，路基強度較低，導致路基結構承載能力不足，是誘發(fā)瀝青路面龜裂的主要原因。瀝青面層厚度和材料組成并未出現(xiàn)明顯的改變、破壞現(xiàn)象，材料強度符合設計施工要求，瀝青路面龜裂成因與路面材料和結構層厚度等無關。處治方案：針對上述病害現(xiàn)象，是“水”對路基產生的影響，從而導致路面出現(xiàn)問題，所以應當完善道路的防水排水設施。對于影響路基穩(wěn)定的地下水，應予以斷、疏干、降低水位，為了保持路基能經常處于干燥、堅固和穩(wěn)定狀態(tài)，應對影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截，防止漫流、聚積和下滲，使全線的溝渠、管道、橋涵構成完整的排水體系。將水排除到路基范圍之外。圖2.4-1路面龜裂實際圖圖2.4-2結構作用示意