基于全寿命周期理念路面养护规划探析

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1、基于全寿命周期理念路面养护规划探析　　摘要：介绍了全寿命周期理论的核心理念，以国内某高速公路的养护规划为例，对路面使用性能的衰变预测、养护费用估算以及养护策略进行了研究，结果表明，实施养护规划后，该高速公路在全寿命周期内的效益指标得到了有效提高。关键词：全寿命周期；路面；养护规划；效益比ResearchonMaintenancePlanningofPavementBasedonLifeCycleTheoryChenShi(CCCCFirstHighwayConsultantsCo.,Ltd.Xi-an710075)Abstract:Thecor

2、econceptofthelifecycletheorywasintroducedinthispaper.Asanexampleofonehighwaymaintenanceplanning,thepavementperformanceprediction,maintenancecostestimationandmaintenancestrategywerestudied.Theresultsshowedthatthebenefitindexofthehighwayinthewholelifecyclewasimprovedaftertheim

3、plementationofmaintenanceplanning.Keywords:lifecycle;pavement;maintenance11planning;efficiencyratio中图分类号：U416文献标识码：A前言寿命周期费用分析法是涉及各种资源的最有效利用的分析方法，是运筹学的一个分支，是以经济分析理论为基础来评价可选方案的长期经济效率的技术，其目的是获得满足所要求性能目标下的长期费用最低的方案。就路面养护而言，预防性养护比矫正性养护具有更为重要的意义：在路面性能较好时花较少的钱使路面性能维持在较高的水平上，才是最优的。

4、本文从国内某高速公路实际情况出发，对路面养护规划进行研究，以获得满足性能要求，经济合理的最佳方案。1.全寿命周期理论的核心理念全寿命周期的核心思想是在产品的全寿命周期内尽量降低资源的消耗，提高产品的效能。公路项目全寿命管理的思想是要求公路建设和使用过程一体化，即在项目的建设过程中就充分考虑使用的情况，通过规划、设计、施工、经营等环节的充分结合，以使公路项目创造最大的经济效益、社会效益和环境效益，体现可持续发展的思想[1-3]。11对于公路全寿命问题的研究主要集中在全寿命的使用性能及经济性两个方面，其中全寿命使用性能的本质是公路的耐久性问题，而全

5、寿命经济性的本质是公路短期投资与长期投资的最优化问题。公路建设全寿命成本可定义为在公路整个寿命周期内所发生的一切与建设、维护、管理等有关的费用，主要包括公路建设时所需的初始建设费用、常规检查和养护的费用、维修、扩建的费用以及由此而引起的交通中断或阻塞所导致的经济损失的费用、交通设施费用、生态恢复与环境保护费用。2.基于全寿命周期的路面养护规划2.1项目背景本项目路线全长215公里，于2008年12月通车营运。正式营运后，养护管理工作面临的新任务就是如何采取有效养护手段，从而使整条道路能够在设计期内满足使用要求。2.2养护方案本项目的养护年限为2

6、5年，本文拟定了养护策略的三种方案，请参见下表。表1本项目养护方案方案养护策略方案一传统养护+大中修策略方案二预防性养护+中修策略方案三预防性养护+专项养护策略11大中修工程主要是路基、路面、桥梁、隧道、机电设施等的翻修改造；专项养护工程包括路基、路面、桥梁、隧道以及机电设施等的典型的较严重病害的处理工程与改造工程。（1）传统养护+大中修策略按照传统的路面的养护方式进行养护作业，当路面使用状况降至中等级别时，全线开始实施大中修，大中修工程实施完成后，高速公路养护仍然以传统式养护为主，直至再一次大中修开始。（2）预防性养护+中修策略按照预防性养护

7、实施标准，当路面使用状况降至中等级别时，全线开始实施中修，并在2-3年的时间内完成，中修实施后，高速公路养护仍然以预防性养护为主，直至再一次中修开始。（3）预防性养护+专项养护策略此方案是方案二的改进，该方案将本项目需要实施的三次中修化整为零，结合高速公路使用状况和病害发展趋势，以维持良好的路况指标为目的，实施专项养护规划，从而为行车提供更加舒适的行驶环境，降低事故发生率，提高人、车、路的和谐程度。2.3全寿命周期内路用性能预测路用性能预测主要考虑路面永久变形、疲劳裂缝以及温度裂缝三种典型病害及其对路用性能的影响。2.3.1路面永久变形11（1

8、）沥青混合料永久变形对于沥青稳定类材料永久变形的分析模型如下：（1）（2）式中：——沥青层永久变形总量；——沥青层第i层竖向塑性变形。模型中通过计算各