山西省普通国省道病害防治对策研究

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山西省普通国省道病害防治对策研究

刘保平1 ,范颖蓉,2 ,李恩玉2

1山西省公路局 ,山西太原 030006;2河北工业大学,天津300401

【摘  要】山西省普通国省道公路承担着连接城镇交通、晋煤外运等重要功能,大交通量及重载交通加速路面承载力的下降,随着使用年限的增加,路面病害发展逐渐严重。通过对山西省自然概括、普通国省道路网路面病害的调查分析,得到了山西省普通国省道沥青路面病害主要类型为裂缝类病害,结合山西省普通国省道的主要技术等级、路面PCI、RQI值、公路养护标准和山西省养护工程常用的养护方法,提出了路面病害养护对策,合理的使用了道路养护资金,实现路面高效养护。

【关键词】山西省普通国省道;路网规模;养护标准;措施;高效养护

0  引言

随着我国公路建设的快速发展,公路网已基本建成。截至2021年年末,我国公路通车里程已达到528.07万公里,比上年末增加8.26万公里,公路密度为55.01公里/百平方公里,比上年增加0.86公里/百平方公里。但由于时间的推移和交通量的增加,路面使用性能逐渐衰减,不同程度的路面损坏现象日益突出,需要进行养护的公路里程不断增长。“十四五”期间,将通过强化养护科学决策、提高养护供给能力等方式着力推进公路养护专业化的工作[1]。山西省普通国省道以“建设为主、建养并重”向以“养护为主”发生了转变,进入了大规模定期维护时期,所以本研究显得非常必要。

1  现状分析

自然概括

山西省不同地理区域自然条件对公路工程影响有一定的差异性,为方便路面养护工作的进行,根据《公路自然区划标准》(JTJ 003-86)[2]的规定,按照公路自然区划的原则(包括道路工程特征相似性原则、地表气候特征差异化原则以及自然条件综合主导双作用原则)将山西省划分成5个二级公路自然区。

1.2  道路概括

普通国省道作为省公路网中连接高速公路与农村公路的重要通道,具有连通干线和集散功能。普通国省道按行政等级划分为国道和省道;按技术等级划分为一级公路,二级公路,三级公路,四级公路和等外公路,其中,普通国省道中二级公路里程占比最大,为72.19 %,其他等级公路所占比例为27.81 %,各等级公路占比排序为:二级公路>一级公路>三级公路>四级公路>等外公路。近年来,山西省公路路网整体路面技术等级逐渐优化,二级及以上的公路里程日益增加,逐渐成为山西省普通国省道的主要等级公路。

山西省普通国省道的路面类型主要有水泥混凝土路面和沥青混凝土两种。根据对山西省普通国省道路面结构组成的调查统计可知,山西省普通国省道沥青路面里程占总里程的94.9 %,是山西省普通国省道最主要的路面结构类型,其次是水泥混凝土路面,占3 %,其他类型比例为2.1 %,

1.3  病害类型

根据山西省2021年的病害检测数据统计情况可知,山西省普通国省道沥青路面出现的病害类型主要为裂缝类和修补类。裂缝类病害包括龟裂、横向裂缝和纵向裂缝[3];修补类病害包括块修和条修;另外,还有少量的坑槽、松散病害分布。

2  路面病害防治对策

2.1  路面养护标准划分

养护标准是指用于划分养护类型的路面使用性能的设定值,当路面使用性能降低到某一养护标准时,应采取对应的养护类型以恢复路面使用性能。根据《公路沥青路面养护设计规范》(JTG 5421-2018)[4]中规定的养护类型划分方法和养护标准值参考取值范围确定养护类型。

由1.2可知,二级公路为山西省普通国省道的主要技术等级,为简化路面养护决策的复杂程度,进行路面养护对策选择时不考虑技术等级的影响,只将PCI和RQI值的大小作为选择养护策略的依据。

2.2  路面养护对策及选择

(1)日常养护(小修)

日常养护主要以小规模的日常维修为主,如对裂缝、坑槽、松散、沉陷、波浪拥包、泛油、修补等局部病害处治。

(2)预防性养护

通过路面病害诊断、路面完整度、路面结构强度及交通荷载状况,并结合山西省普通国省道公路多年的养护经验,将常用的路面预防性养护措施汇

(3)功能修复(中修)

当表面层性能衰减导致病害表征,且基层及中下面层保持完好时,采用功能性修复养护措施[5],据山西省普通国省道多年的养护经验,常采用的中修养护措施是罩面,事先是否进行病害修补视病害情况确定。

(4)结构性修复

结构性修复是为延长既有路面的寿命而采取的措施,包括恢复、加铺或其他能恢复既有路面结构应具备的结构和使用功能的处治措施。适用于路面结构强度不足、旧路病害严重、需要改善使用性能的沥青路面,应根据路面结构强度状况、主要病害类型与数量、严重程度、产生原因等因素,确定采取直接加铺或铣刨加铺补强措施。

综上所述,山西省普通国省道沥青路面常采用的具体的养护措施汇总如表1所示。

1养护措施汇总

编号

养护措施

养护类型

提升效果

PCI提高程度

RQI提高程度

1

日常小修

日常养护

一级

一级

2

碎石封层

预防养护

一级

一级

3

微表处

4

薄层罩面

5

4 cm罩面

功能性养护(中修)

两级

一级

6

4 cm罩面+病害修补

7

1 层水稳+2 层面层

结构性养护(大修)

提高至最优水平

提高至最优水平

8

2 层水稳+2 层面层

由表1可以看出,根据山西省养护工程经验及规范,将山西省普通国省道公路路面养护工程类型分为日常养护,预防性养护、功能性修复和结构性修复四种养护类型,当采取不同的养护对策时,对路面使用性能的提升程度也会有所不同。

3  结论

通过分析山西省的区域气候特点和山西省普通国省道公路路病害特点,得到路面病害类型,结合养护工程类型提出日常养护,预防性养护、功能性修复和结构性修复四种养护对策,,为山西省普通国省道沥青路面养护提供科学依据。

参考文献

[1]中华人民共和国交通运输部. “十四五”公路养护管理发展纲要[EB/OL]. (2022-04-26). https://www.mot.gov.cn/.

[2]中华人民共和国交通运输部. 公路自然区划标准: JTJ 003-86[S]. 北京: 人民交通出版社, 2003.

[3]任伟明. 高速公路沥青路面病害与治理措施研究 [J]. 交通世界, 2023, (18): 20-2.

[4]中华人民共和国交通运输部. 公路沥青路面养护设计规范: JTG 5412-2018[S]. 北京:人民交通出版社, 2018.

[5]蒋维祥. 沥青路面功能性修复研究综述[J]. 公路交通技术, 2022, 38 (04):24-32.