沥青路面弯沉与典型病害的灰色关联分析

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1、沥青路面弯沉与典型病害的灰色关联分析2沥青路面弯沉与典型病害的灰色关联分析胡建福（浙江省交通规划设计研究院，杭州310006）摘要：对浙江省某高速公路路面弯沉及病害进行调查，统计结果表明车辙和裂缝是该路路面的典型病害。运用灰色关联度理论对弯沉及典型病害参数进行相关性分析，深入解析病害产生的原因，为制定具有针对性的养护措施提供依据。关键词：沥青路面；弯沉；车辙面积率；裂缝率；灰关联；中图分类号：U416.2文献标识码：BGreyIncidenceAnalysisforDeflectionandTypicalDamagesonAsphaltPavementHu

2、jian-fu(ZhejiangProvincialPlanDesign＆ResearchInstituteofCommunications,Hangzhou,310006China)Abstract:TheinvestigationandstatisticsofdeflectionanddamagesontheasphaltpavementofahighwayinZhejiangProvinceshowthatruttingsandcracksarethetypicaldamages.Thispaperanalysestherelationshipbet

3、weenthedeflectionandtypicaldamagesbymeansofgrayincidenceandthecausesofdamages,andprovidesbasesfortakingeffectivemaintenancemeasures.Keyword:asphaltpavement；deflection；ruttingarearatio；cracksratio；greyincidence1引言浙江省高速公路网建设日趋完善，随着高速公路使用年限的增长及交通量的不断增大，路面使用状况和服务水平逐渐衰减，各种路面病害随之显现，高速公路

4、已进入维修养护期。造成沥青路面损坏的原因是多方面的，对病害产生的原因进行科学分析是提出具有针对性养护维修对策的依据。对于半刚性基层沥青路面而言，路面弯沉值是体现路面强度的重要指标，在沥青路面使用性能评价体系中是决定路面是否补强的重要参数。路面弯沉的大小不仅体现路面强度状况[1]及相对差异，还反映出结构层的病害弱点所在，它与路面的损坏之间存在着某种内在关系，目前关于这方面的研究还较少。文章从我国高等级公路实际情况出发，结合浙江省某高速公路沥青路面弯沉及病害调查结果，对路面弯沉与典型病害参数指标进行灰色关联分析，评价其相关性，深入解析沥青路面典型病害产生原因及

5、特点。2路面弯沉及病害调查2.1路面弯沉调查采用落锤式弯沉仪对该路进行弯沉检测，并将动态弯沉值换算成相应的贝克曼梁回弹弯沉值。弯沉统计数据具体见表1。路面结构强度系数为中等以下时，应采取大修补强措施以提高沥青路面的承载能力。C段路面强度评价为优，沥青路面承载能力满足要求。检测过程中，发现代表弯沉值离散程度较大，路面强度不均衡，图2-1和图2-2。2.2病害调查该高速公路地处软土地基路段，受路基沉降影响，老路在运营过程中已进行过多次加铺。1随着行车荷载作用次数的不断累积，以及软土地基的沉陷，目前出现不同程度的车辙、裂缝、松散、沉陷等病害。经实地调查，各种病害

6、所占比例如图1。％％图1各类病害所占比例图1中，车辙和裂缝两类病害占病害总数的90%左右，为该路的典型病害。根据有关资料显示[3]，车辙、裂缝已经成为我国高速公路路面损坏的主要形式之一，此路也表现出相同的特点。将车辙和裂缝两种病害类型单独列出，分析它们与弯沉之间的内在关系，是十分必要的。3相关性分析3.1病害参数选择路面状况指数PCI和能反映典型病害特征的参数（车辙面积率和裂缝率）作为病害参数。（1）路面状况指数PCI针对路面不同的破损类型及严重程度，文献[2]中用路面状况指数PCI来表示，计算公式为：PCI?100?15DR0.412（1）DR—为路面综

7、合破损率，以百分数计。路面状况指数PCI是路面损坏类型、损坏程度、损坏密度的函数[4]，是反映路面损坏的综合性指标。（2）车辙面积率定义大于某深度以上的车辙面积占调查路段总面积的百分数为车辙面积率。经调查，该路段车辙深度普遍在7mm～10mm之间，这里，选取深度>7mm的车辙面积率作为反映车辙病害的参数。（3）裂缝率定义裂缝面积占调查路段总面积的百分数为裂缝率。3.2初步分析以公里为单位，对该高速公路按照上述病害参数的定义进行统计。将每公里代表弯沉值、PCI指数、深度＞7mm车辙面积率及裂缝率绘制成图，为使曲线特征更加明显，深度＞7mm车辙面积率及裂

8、缝率单位均采用‰，见图2-1和图2-2。图2-1代表弯沉与病害参数