河北工业大学城市学院本科毕业论文中期报告
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毕业论文题目：某高速公路水泥砼路面的使用性能评定与改建设计研究 专业：土木工程（道路桥梁方向） 学生信息：
指导教师信息：宋金华教授 报告提交日期：2013.5.15
摘要：该文以路面损坏状况、路面行驶质量、路面抗滑性能和路面结构强度四个方面为评定路面使用性能的指标，对高速公路水泥路面结构的使用性能进行评定。本文将以宣大高速为实例，具体详尽的介绍高速公路水泥路面结构使用性能评定的方法。
关键词：高速公路；水泥混泥土路面；路面使用性能；评价指标。
路面结构在汽车与自然因素的反复作用下，其使用使用性能会不断改变，路面结构逐渐出现破坏，并最终导致不能满足使用性能的要求。因此，在路面使用过程中，必须采用相应的养护、补强和改建措施，试路面的使用性能得到部分恢复，甚至提高。为了了解和掌握路面使用性能的变化情况，以便及时采取各种养护和改建措施，延缓其衰变或恢复其性能，必须定期对路面的使用性能进行评定。
路面使用性能包括功能、结构、安全三个方面。功能方面的使用性能是指路面为道路使用者提供方便和行驶舒适性程度的能力；结构方面的性能表现了路面的物理状况，包括路面损坏状况和结构承载能力；而安全方面则是指路面的抗滑能力，这几方面从不同侧面体现了路面的使用性能。所以对高速公路水泥混泥土路面结构的使用性能进行评定，应该采取明确和直接的使用性能评价分项指标。这些指标包括路面损坏状况指标、路面行驶质量指标、路面抗滑性能指标和路面结构强度指标。
一、高速公路路面结构的使用性能评定方法
路面使用性能用路面使用性能指数PQI和相应分项指标路面损坏状况指数PCI、 路面行驶质量指数RQI 、路面抗滑系数BPN 、路面结构强度指数PSSI表示。
路面使用性能分为优、良、中、次、差五个等级。路面使用性能等级按表 1-1 规定的标准确定。
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表1-1 路面使用性能等级评定标准
评价等级 PQI及各级分项指标
优 ≥90 良 ≥80，＜90 中 ≥70，＜80 次 ≥60，＜70 差 ＜60 路面使用性能评价包括路面损坏、行驶质量、抗滑性能和结构强度四项技术内容。 路面使用性能指数PQI（Pavement Quality or Performance Index）按式（1-1）计算。
PQI?w1?PCI?w2? RQI?w3? SRI?w4?PSSI （1-1）
式中： PCI一—路面损坏状况指数(Pavement Surface Condition Index)；
RQI——路面行驶质量指数(Riding Quality Index)； SRI——路面抗滑性能指数(Skidding Resistance Index)； PSSI——路面结构强度指数(Pavement Structure Strength Index)； W1为PCI在PQI中的权重，取值0.35； W2为RQI在PQI中的权重，取值0.40； W3为SRI在PQI中的权重，取值0.10. W4为PSSI在PQI中的权重，取值0.15；
1 路面损坏(PCI)
路面损坏用路面损坏状况指数(PCI)评价，PCI按式(1-2)、式(1-3)计算。 PCI?100?a0DRa1 (1-2)
式中：
DR?100??ωAii?1i0iA (1-3)
DR—路面破损率(Pavement Distress Ratio)，为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比(%)； Ai —第i类路面损坏的面积(㎡)；
A —调查的路面面积(调查长度与有效路面宽度之积，㎡）； ωi —第i类路面损坏的权重，水泥路面按表1-2取值 a0 —水泥混凝土路面采用10.66；
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a1 —水泥混凝土路面采用0.461；
i —考虑损坏程度（轻、中、重）的第i项路面损坏类型；
i0 —包含损坏程度（轻、中、重）的损坏类型总数，沥青路面取21.
表1-2 水泥路面损坏类型和权重
类型(i)12345678910111213141516损坏名称龟裂损坏程度轻中重权重（ωi ）0.60.810.60.80.610.610.810.610.610.1计量单位面积m2块状裂缝轻重轻重轻重轻重轻重轻重面积m2长度m(影响宽度:0.2m)长度m(影响宽度:0.2m)面积m2面积m2面积m2面积m2纵向裂缝横向裂缝坑槽松散沉陷修补2 、路面行使质量(RQI)
路面平整度用路面行使质量指数(RQI)评价,按式(1-4)计算。
100RQI?a1IRI （1-4）
1?a0e式中：IRI—国际平整度指数(International Roughness Index,m/km)；
a0—高速公路和一级公路采用0.026,其他等级公路采用0.0185；
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a1—高速公路和一级公路采用0.65,其他等级公路采用0.58。
表1-3 路面行驶质量的评价标准
等级 评价指标 优 良 中 次 差 IRI(m/km) ?4.0 ?4.0,6.0? ?6.0,8.0? ?8.0,10.0? ?10.0 行驶质量指数RQI ?74.1 ?43.8,74.1? ?17.5,43.8? ?5.5,17.5? ?5.5 3 路面抗滑性能(SRI)
路面抗滑性能用抗滑性能指数(SRI)评价,按式(1-6)、（1-7）计算。
SRI?100?SRImin?SRImin （1-6） a1SFC1?a0eSFC?1.98?BPN?34 （1-7）错误！未指定书签。
式中：SFC—横向力系数(Side-way Force Coefficienf)；
SRI—标定参数，采用35.0； a0—模型参数，采用28.6； a1—模型参数，采用-0.105。
表1-6 沥青路面抗滑性能指数(SRI)评价标准
等级 评价指标 优 良 中 次 差
SFC ?50 ?40,50? ?30,40? ?20,30? <20 SRI ?91.5 ?80.5,91.5??64.2,80.5? ?49.1,64.2? <49.1 5 路面结构强度(PSSI)
路面结构强度用路面结构强度指数(PSSI)评价,按式（1-8) 、(1-9)计算。
100PSSI?1?a0ea1SSI
（1-8）
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ldSSI?l0 （1-9）
式中：SSI—路面结构强度系数(Structure Strength Coefficient)，为路面设计弯沉与实测代表弯沉比；
ld—路面设计弯沉(mm)； l0—实测代表弯沉(mm)； a0—模型参数，采用15.71； a1—模型参数，采用-5.19。
表1-7 高速公路路面结构强度评定标准
等级 评价指标 优 良 中 次 差 强度系数SSI ?1.0 ?0.83,1.0? ?0.66,0.83? ?0.5,0.66? ?0.5 二、高速公路路面使用性能实地检测和调查
科学的、准确的获得高速公路路面的使用现状，对于高速公路水泥混泥土路面结构使用性能的评定起着重要的作用。下面将借宣大高速的实地调查过程来详细的说明如何进行高速公路路面使用状况的实地检测和调查。
1、宣大高速简介
宣大高速公路是晋煤外运的主要通道之一，该路自宣化起，经化稍营、阳原至山西省界，全长127.8公里，概算投资35.34亿元。全段按四车道高速公路标准分期建设。1996年开工，2000年建成通车。宣大高速公路是河北省建成的第一条山区重载高速公路，是国家“九五”重点公路建设项目，也是晋煤外运以及东北、华北连接西部地区的黄金通道。 宣大高速公路的路面为水泥混凝土路面
2、检测和调查内容
路面检测包括路面损坏、平整度、抗滑性能和结构强度四项指标。其中，路面结构强度为抽样检测指标。
3 检测与调查单元
3.1 本次检测以1000m路段为基本检测单元。
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