现代路面管理 特殊问题的分析

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1、现代路面管理第四十章第四十章特殊问题的分析40．1引言路面管理过程为工程师和管理人员提供了处理时常发生的特殊问题的方法。各种问题都能由一个包含工程、经济、环境效果和其他因素的结构化的路面管理系统所解决。本章提供了这些特殊问题中的一些例子，以及它们在现代的通用的路面管理系统内的处理方法。40．2具有历史性的问题长时期困扰公路路面工程师的问题之一一直是如何将经验的设计方法适用于变化的情况。在二十世纪三十年代，采用了基于土壤各类参数指标的原始的路面设计方法。那些都是有用的设计方法，但是由于没有考虑所有的

2、情况，当遇到反常情况时，就会产生由设计方法导致的损坏。在二战及随后的日子里，研制了CBR路面设计方法，并被广泛地用于公路路面和重型军用机场的设计。该法经过早期的多次修正，对决定其发展的情况很有效。总体上来说，CBR法是基于预防在平均交通是情况(通常都低于中等交通量)下路基的破坏。对于重型交通情况，就会发生破坏，这就需要研制交通修正系数。然而，更有戏剧性的是该法对新材料考虑的欠缺。CBR法没有考虑高强罩面材料。不论罩面材料是碎石或沥青稳定粒料，它仅要求达到“最小的覆盖厚度”。该法的缺陷就是将看似“简

3、单的”方法应用于复杂问题的症状，这不会将CBR法降级，该法曾经和现在许多地区都很有效。当然，没有一个设计方法都能合适地考虑路面中的所有因素。这首先是开发路面设计系统的基本原因之一。例如，在二十世纪五十年代，在得克萨斯公路部门内采用简化的三轴试验所研制的设计方法是基于比CBR更为合理的材料强度的评价上。该法被称作得克萨斯三轴设计方法而闻名，从1954年到1965年被用于设计了许多英里的路面。该法起初就未考虑到荷载的重复作用或稳定的粒料，因此当交通量增加时需要进行修正。在试图评定此法和根据AASHO

4、路的试验情况来完善它的过程中，结果是：需要一个更为广泛的概念，于是一个简单的路面设计系统就诞生了。40．3能源问题自从1974·68·现代路面管理第四十章年起，美国和世界上的许多国家都面临着几种主要能源的的短缺。继续使用廉价能源的前景不好，尤其是汽油。而且，对于环境的保持也逐渐不允许过度能源的使用。相应地，也不能得到低成本的沥青。因为提炼技术现在可以将沥青分体以得到更多的煤油和其他轻油产品。除了沥青的基本费用以外，还有许多能源用于生产公路建筑材料。集料需要压碎、烘干和拖运，所有这些都消耗能源。波特

5、兰水泥需要高温加热，然后碾碎和运输。钢筋需要热量来生产和加工。沥青混凝土的预制需要热量来干燥、拌和或摊布。轻制沥青材料都要用某种石油蒸馏液作为载体，因此都很少使用。乳化剂需要很少能源，但存在其他的需认真评价的不理想的平衡状态。为了评估这些能源问题的影响，必须对开于设计者或管理者的许多选项的所有因素进行彻底的和集中的经济分析，而不是凭直觉和经验做决策。一个路面管理系统为设计者提供做出正确决策所需的信息和评估现存路面的养护和修复决策所需的变动的分析。例如，在某些情况，燃料即能源本身的消耗比单个成本要重

6、要。通过考虑所消耗的能源而不是成本(即能源费用而不是成本)可对管理系统中的能源利用进行评估。例如，巴西就将能源消耗作为公路投资决策中的关键而不是当前成本。管理路面的机构应当认真评价他们的老的做法以适应一些重大变动，象那些我们所看到的有关能源那样。策略应当根据以下几个方面来重新评价：(1)何时采用刚性路面；(2)何时重新对路表封层；(3)何时用砾石铺筑未筑面的道路。40．4材料的不同来源如何评价一种新型材料呢?在过去的几十年中，许多机构都有十分强硬的规定：要求只用好的或高质量的材料。这大概被认为是保

7、证高质量路面所必须的。然而，在许多地方，很难找到高质量的材料，而且运费和能源消耗也极大。这就需要一定的技术来评定不同来源的材料，不同的比较方案设计和用这些材料的建筑方法。仅将一种材料标为“适用”或“不适用”的做法已不再可靠。更多的，必须评估它的性能潜势和成本。通过这种方法，就可得到最佳的成本——利益关系。更进一步，随着管理系统的反馈的部分的实施，就很容易用统计方法得到可供选择的材料的真正性缺。40．5新型路面和新型材料在过去的几十年中发生了迅速的技术变革。在这段时期中出现了新的材料和路面类型。现

8、存的路面设计公式不适用于处理这些新的情况。例如，CBR试验没有正确地考虑稳定粒料，即使AASHO路试验很清楚地显示了该材料的性能远胜于甚至最好的细粒料。同样地，许多机构都一直在试图处理连续配筋混凝土路面的设计，以便将一些类型的统一厚度从标准的接缝路面设计减少一定厚度(如2英寸)。在一些情况下，这种方法是可以的，但是在大多数情况下，该法很不成熟从而导致重大问题。因此，这个设计问题不仅是一个选择厚度的问题。路面管理系统提供了在可供选择的材料或可供选择的路面类型之间进行设计比较的方法。成