安徽某高速公路沥青路面弯沉与典型病害的灰色关联分析

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1、安徽某高速公路沥青路面弯沉与典型病害的灰色关联分析张培辉(安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥230088)摘要：文章对安徽省某高速公路的路面病害和强度进行了调查与检测，检测结果显示该路路面主要存在车辙和裂缝2种典型的病害。为了深入解析和了解该公路路面病害产生的原因和发展趋势，运用灰色关联度分析方法对弯沉及典型病害参数进行了相关性分析，研究结果对制定具有针对性的养护措施提供了可靠的依据。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：U416．217文献标识码：A文章编号：1673—5781(2013)06—0746—03随着安徽省经济的发展，高速公路网逐渐形成

2、。并将动态弯沉值转化成相应的贝克曼梁回弹弯沉值。近年来高速公路的使用年限在不断增长，交通量也在弯沉统计数据见表1所列。不断增大，路面原有使用状况以及服务水平在逐渐衰表l弯沉统计结果0．01mm落，各种路面病害频繁出现，高速公路已经从大规模建设阶段进入了维修养护阶段。经过大量的工程调查，造成高速公路沥青路面损坏的原因有很多。因此，在路面养护之前对病害产生机理进行科学分析，对于提出具有针对性的养护维修对策起着决定性的作用_1]。半刚性基层沥青路面的弯沉值是体现路面强度设计的重要指标，在沥青路面使用性能评价体系与养从表1中可以看出，A、B段的代表弯沉值较大，护决策中，弯沉也是决定

3、路面是否需要补强的一个重已经不能满足设计容许弯沉值的要求，根据文献[2]要参数。路面弯沉值的大小不仅体现了路面的强度规定及以往类似工程，路面结构强度系数为中等以下状况以及不同路段问的相对差异，还反映出结构层的时，应当采取大修补强措施来提高沥青路面的承载能病害弱点所在[1]，弯沉值变化与路面损坏之间必定存力，以防止路面状况严重恶化。C段路面强度评价状在着某种内在关系。目前，国内关于这方面的研究还况较好，评价结果为优，沥青路面的承载能力能够满没有形成系统的理论l2。足要求。检测过程中，发现代表弯沉值的离散程度较本文从我国高等级公路病害处理与养护的实际大，路面强度较为不均衡。情况

4、出发，结合安徽省某高速公路沥青路面弯沉及病1．2病害调查害调查结果，对路面的弯沉值与典型病害调查结果参该高速公路地基为软土，路基沉降较为明显，受数化后的指标进行灰色关联分析，研究二者之间的相路基沉降的影响，老路在运营过程中多次出现了路基关性，深入了解和分析沥青路面典型病害产生原因及病害，已进行过多次加铺处理[。随着轴载次数的不其特点l_3]。断累积以及受软土地基的沉陷影响，目前出现了不同程度的车辙、裂缝、松散及沉陷等病害。经过路面病l路面弯沉及病害调查害调查，各种病害所占比例如图1所示。1．1路面弯沉调查由图1可见，车辙和裂缝两类病害约占病害总数在路面检测中采用动态弯沉仪进

5、行弯沉值检测，的90％，为该路的典型病害。根据有关资料显示一，收稿日期：2013—06—27；修改日期：2013—09—24作者简介：张培辉(1981一)，男，江苏铜山人，安徽省交通规划设计研究院工程师746《工程与建设》2013年第27卷第6期车辙、裂缝已经成为我国高速公路路面损坏形式中最2．2初步分析主要的一种，此路也表现出了相同的特点。因此，分根据上述病害参数定义，按照千米对该高速公路析车辙和裂缝2种病害与弯沉之间存在的内在关系，进行统计和归纳。对该高速公路的每千米的代表弯对探明路面病害产生的真正原因和采取何种措施进沉量、PCI指数、深度大于7mm车辙面积率以及裂行路

6、面维修决策有着重要意义。缝率绘制成图表，其中深度大于7mm车辙面积率以及裂缝率的单位都采用％o，具体结果如图2所示。修补损拥抱：图2代表弯沉值与病害参数l司关系图(b)钔图1各类病害所占比例由图2可知，代表弯沉值、裂缝率和深度大于7FflITI的车辙面积率的曲线走势相当接近，这充分体现2相关性分析弯沉值和病害参数之间有较高的序列相似性，但很难2．1病害参数选择用一般的数学模型去定量描述这种序列相似性。针对为了分析主要病害与弯沉之间的关系，选择路面这种情况，可以用灰色关联度去分析研究并定量状况指数PCI和反映典型病害特征的参数(车辙面表达引。积率和裂缝率)作为病害参数[6]。

7、2．3灰色关联分析(1)路面状况指数。针对路面的不同破损类型2．3．1基本概念及其严重程度，文献[2]中用路面状况指数PCI表灰色关联分析是按照系统中各特征参量序列之示为间的相似、相近程度，用数学理论进行系统因素分析尸CJ===100—15DR。·(1)过程，对样本量的多少和样本分布都没有太高要求，其中，DR为路面综合破损率，以百分数计。路面状其基本思想就是根据序列曲线之间的相似程度判断况指数PCI是路面损坏类型、损坏程度及损坏密度因素之间的关联程度_g]的函数_4]，是反映路面损坏的综合性指标。2．3．2确定参考