摘要高速公路养护管理系统由数据库Word格式文档下载.docx

摘要高速公路养护管理系统由数据库Word格式文档下载.docx

《摘要高速公路养护管理系统由数据库Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《摘要高速公路养护管理系统由数据库Word格式文档下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3.2路面管理系统的组成和结构按不同的管理层次，路面养护管理系统可以分为网级路面养护管理系统和项目级路面养护管理系统。

网级路面养护管理系统，包括一个区域的公路网或一大批工程项目，是高速公路网的宏观分析系统。

其作用是制定养护方针，确定分配方案，分析费用需求，确定项目优先顺序，为管理部门在进行关键性行政决策时提供依据。

网级路面管理系统的服务对象为省级高速公路管理部门，系统的组成要素见图3-1.项目及路面养护管理系统是通过对一个或一组项目进行路面评价，优先顺序，悬着处治方法和分析费用寿命期，制定具体的路面养护计划，为管理部门对某一个工程项目进行及时决策时提供对策，宜选用费用效果最佳的方案。

项目及路面管理系统的服务对象为省级高速公路管理部门及其下辖的高速公路管理单位。

网级路面管理系统的目标是要对一大批工程项目或整个公路网作出决策，主要内容有安排路面养护计划资金的分配，路面养护的规划等;

项目级路面管理系统是跟据网级路面管理系统的决策为个别工程项目提出的费用和使用性能目标以及养护计划和改建计划，对该项目作出比较专门的技术管理决策，主要内容又在限制条件下，应先用那些方法可使效益最佳或费用最低。

就一般情况而言，科学的路面养护管理系统，可以为管理决策者解决如下的问题：

1、路网中现有路面的使用性能及服务水平如何；

2、在一定养护资金限制下，优先安排哪些路段进行养护可产生较大的经济效益；

3、不同的投资水平下路网的状况如何；

4、在现有的路面状况下，本年度和中长期养护计划的安排。

这些问题的解决可以为公路养护部门提供最优决策的参考依据。

路面养护管理系统的结构特点是利用路面调查数据，对路面进行定量评价、预测、效益分析、优先排序、优化决策、输出对策。

每一步都以前一步分析结果为基础，增-4-加新的分析而组成，各步相互独立，层层相加，因此，可以采用模块结构分段建立和实施。

每一个模块相当于一个可区分的发展阶段，有独立的分析结构输出，可独立的交付使用。

一次建立和应用各个模块，可是系统不断扩大其功能，达到不同的发展阶段，知道形成一个完整的路面管理系统。

路面养护管理系统的结构如表3-4所示路面养护管理系统模块结构表3-4

模块主要内容典型输出结果数据库管理路段划分，几何尺寸、路面结构、交通量、路面使用性能、路面历史路面现状报告（报表、图等形式），路面历史状况报告养护和改建需要的分析使用性能最低可接受水平，决策标准，使用性能预估模型目前需要养护和改建路段，静候需要养护和改建路段，路面使用性能曲线养护计划典型养护措施和单价，养护政策（养护对策的决策的标准），养护水平对路况的影响分析各路段的养护措施，养护计划，不同养护预算水平的分析报告改建计划典型改建措施和单价，改建政策（改建对策的决策标准），优序原则或优化分析（费用最小或效益最大）各段路的改建方案，优先计划（按年份，道路等段、地区等），预算水平分析，财务计划（按特定使用性能水平要求）养护和改建综合计划按总预算水平养护和改建计划各路段的养护和改建措施，养护和改建综合计划项目级分析路面弯沉和材料性能测定，改建路面结构设计，寿命周期费用分析结构分析报告，改建方案分析报告3.3简单介绍广东省高速公路路面养护管理系统的组成根据广东省高速公路路况的实际情况，路面管理系统如下部分构成:

1、数据管理系统；

2、模型管理系统；

3、前方图像管理系统；

4、地理信息管理系统；

5、养护决策管理系统；

6、日常养护管理系统。

3.3.1数据管理系统高速公路数据管理系统主要对如下数据内容进行管理：

1、道路建设概况；

2、高速公路去见基本信息，如桩号、长度、宽度；

3、平面曲线组成，如弯道起点、半径大小、曲线长度等；

4、竖曲线组成；

-5-5、路面破损；

6、道路平整度；

7、路面结构强度（沥青路面）；

8、交通量及组成；

9、道路环境数据；

10、路面结构和强度；

11、路面养护方案，如材料、厚度、价格等。

3.3.2模型管理系统在路面管理系统中，有大量的模型及参数需要经常性的被修改或标定，以便适应不同条件和状况。

模型和参数的个性变更通过模型参数管理系统完成。

参数数据库包括如下主要数据：

1、车辆特征；

2、交通量换算系数；

3、路面性能评价模型

（1）路面破碎率换算系数；

（2）PCI评价模型；

（3）PSSI评价模型；

（4）PQI评价模型；

（5）RDI评价模型。

4、路面使用性能预测模型

（1）PCI预测模型；

（2）PSSI预测模型；

（3）PQI预测模型；

（4）RDI预测模型。

5、评价标准；

6、材料单价；

7、标定方程；

8、决策模型。

3.3.3前方图像管理系统用于管理高速公路的前方图像。

这些图像包括不可数字化的沿线植树、建筑及路面总体状况等。

3.3.4高速公路地理信息系统建立地理信息系统与高速公路数据库的关系，将数据和决策结果通过数字地图（如1：

250000）的友好界面进行分析、统计、汇总、显示。

这些数据可包括从动态到静态的所有数据，例如交通量分布、路面破损分析、养护计划、路面结构等。

3.3.5路面养护决策系统为了保持高速公路良好的服务性能，充分发挥高速公路快速和舒适的特点，公路部门要经常地投入养护资金，同时充分的利用给定的养护资金，从技术和经济上对公路养护的各个可行方案进行多方位的比较分析，寻求最佳的养护方案。

如前所述，高速公路养护决策和管理的主要形式为：

1、路面使用状况评价；

2、路网养护需求分析（限制条件：

养护标准）；

3、路网养护需求分析（限制条件：

养护水平）；

4、养护预算优化分配；

5、投资水平与道路状况分析；

6、道路养护计划编制（一年）；

7、道路养护规划编制（多年）。

养护决策系统的功能就是通过对上述养护形式的分析，为养护管理部门提供决策的数据和依据。

3.3.6日常养护管理系统日常养护管理系统是养护公司日常路面养护维修工作的辅助管理和决策工具。

它包括有以下几个子系统：

1、养护人员管理系统，包括有人员的自然状况，合同，劳动保险，各阶段的养护成果考核记录等;

2、按里程统计的路产和交通设施的数量、缺损和维修更换的记录；

3、排水及防护设施的位置，数量，损坏和维修的记录；

4、按月、季、年的养护用工、材料和设备使用的消耗记录和成本预测模型；

5、正常作业记录和恶劣天气（除雪）的养护工作记录。

-7-4路面状况调查路面调查是养护工作中一项常规内容，也是路面管理系统中数据采集的重要组成部分。

通过路况调查进行动态数据采集，输入路面管理系统中，自动生成路面评价指标及各种表格。

路况调查分为：

平整度调查、路面破损状况调查、结构承载力调查（沥青路面）、康华能力和车辙调查（沥青路面）。

具体操作请参照《公路养护技术规范》（JTJ073-03），这里制作简单描述。

4.1平整度调查路面平整度可定义为路面表面诱使行车车辆出现振动的高程变化。

由于路面不平整而因其车辆振动，将对形势舒适性、路面损坏率、交通安全性、车辆磨损、燃油消耗等产生直接影响。

特别是在高速公路上，平整度是度量路面使用性能的一项重要指标，这在世界各国已成为共识。

造成路面不平整的原因是多种多样的，但主要有两种：

一是施工过程中造成的不平整；

另一个是路面使用过程中由于材料感温性及结构承载能力不住造成的过度变形所引起的。

必须重视施工过程的平整度控制，否则只靠优质材料或加强结构是徒劳的。

路面平整度调查采用连续式多轮平整度仪进行调查，一般情况下，每年两次，第一次宜在春天，即在路面维修开始之前，调查路面的平整度现状，以便决定维修的安排。

第二次宜在入冬前检测，数据作为养护结果记录在案。

4.2路面损坏状况调查路面在使用过程中常发生各种各样的损害，损害不但影响路面的结构使用性能和结构承载力，也会影响路面使用性能。

因此，根据损害发生的原因及程度，有针对性的采取维修改建措施，使路面养护管理系统的重要内容。

路面损坏的原因和表现形式是多种多样的，不同的调查者可能会对同一处同种损坏判别为不同的损坏类型，或富于不同的名称，这给路面养护管理系统中相应数据文件的生成及养护对策的确定造成极大困难。

因此，必须根据损坏的形态、特征和原因，对各种损坏进行统一分类。

目前对于沥青混凝土路面的损坏分类分别示表4-1和表4-2。

路面损坏状况调查，目前仍采用人工调查的方式，由于调查的工作量大，一般一年进行一次，常安排在春季进行。

调查的方法采用人工素描的发方式，将裂缝、破损、缺陷的形状描于一定比例的图上，并注明数量，再以每公里为单位进行统计和

价。

沥青混凝土路面损坏类型表4-1损害名称分级外观描述分级指标计量单位裂缝类龟裂轻中重初期龟裂，缝隙，无散落，裂区无变形；

裂快明显，缝较宽，无或轻散落或轻度变形裂块破碎，缝宽，散落重，变形明显，急待修理块度：

20-50cm块度：

<

20cm块度:

>

20cmM2不规则裂缝轻重缝细，不散落或轻微散落，块度大缝宽，散落，裂块小块度：

100cm块度：

50-100cmM2纵缝轻重缝壁无散落或轻微散落，无或少支缝缝壁散落重，支缝少缝宽：

≤5mm缝宽：

5mm长度×

0.2m橫缝轻重缝壁无散落或轻微散落，无或少支缝缝壁散落重，支缝多缝宽：

0.2m松散类坑槽轻重坑浅，面积小（<

1）坑深，面积较大（>

1）坑深：

≤25mm坑深：

25mmM2麻面路面因细小嵌缝料散失而出现的粗麻表面M2脱皮路面面层层状脱落M2啃边路面边缘破碎脱落，宽度10cm以上M2松散轻重细集料散失，路面磨损，路表粗麻粗集料散失，多量微坑，表面剥落M2变形类沉陷轻重深度浅，行车无明显不适感深度浅，行车明显颠簸不适深度：

≤25mm深度：

25mmM2车辙轻重变形较浅变形较重深度：

25mmM2长度×

0.4m搓板路面产生纵向连续起伏，似搓板状，峰高差大于1.5cm波浪拥包轻重波峰波谷高差小波峰波谷高差大高差：

≤25mm高差：

25mm其它类泛油路表呈现沥青膜，发亮，镜面，有轮有轮印M2磨光路面原有粗构造衰退或丧失，路表光滑M2冻胀路基下部的水分向上聚集并结冻成冰引起路面结构膨胀，造成路表拱起和开裂M2翻浆因路基湿软，路面出现弹簧、破裂、冒浆的现象M2修补损坏因破损或病坏而采取修复措施进行处治，路表外观上已修补的部分与未修补的部分明显不同M2水泥混凝土路面损坏类型表4-2损害名称主要损坏

板角断裂从角隅到裂缝两端的距离小于边长的一半，否则，属斜向裂缝重度疲劳，温湿翘曲应力，地基脱空，唧泥及接缝传荷能力差交叉裂缝和破碎板面板纵横交叉分割成4块以上由于超载和地基软弱，前述所有裂缝的进一步发展沉陷面板局部范围的下陷地基土的沉陷或固结，局部压实不足隆起面板局部范围的上升冻胀或路基土膨胀唧泥泥浆从接缝或裂缝处唧出填缝料失效水下渗，局部脱空，基层材料耐冲刷能力差，综合引起错台接缝或裂缝两侧面板出现高程差与唧泥相同填缝料损坏填缝料挤出、散失、老化、剥离、无填缝料变形能力差，粘结力不足，感温性强接缝破碎离接缝60cm范围内，混凝土开裂，断裂或成碎片接缝膨胀受阻，传力杆设置不当，施工质量差及荷载疲劳拱起橫缝处板块向上拱起，一块板爬到另一块板上板膨胀受阻，压应力很大促使板块失移发裂和起皮混凝土板面的细裂纹，以及表面3-13mm深度内混凝土脱落水泥泌水能力差，过度抹面，碱性集料反应等修补已采取过修理措施的路面面积历史损坏所引起4.3结构承载力能力调查路面结构既是一个功能体，又是一个结构体。

路面结构具有足够承载能力是它作为结构体的前提，路面实现预定功能的基础。

因此，结构实际承载能力不但是路面结构设计的主要内容，也是确定路面养护管理对策的主要依据。

目前，路面结构承载能力调查可分为无损检测和破损检测两类。

破损检测是从结构层内钻取试件，在室内进行物理力学性质实验，确定各项技术参数，通过适宜的路面力学分析确定结构承载力，这是一种辅助方法。

无损检测主要是测定路面的最大弯沉和最大弯沉盆，已确定结构承载力，这是路面养护管理系统中常用的方法。

4.4抗滑性能调查抗滑性能是影响行车安全的主要路面因素。

抗滑性能可分为路面抗滑能力和出现水面漂滑的可能性两方面。

路面抗滑能力是指轮胎手制动时沿路表面滑移所产生的力，主要手路面表面特性的影响。

可通过选择集料，调整级配，增加构造深度来增加抗滑能力。

一般的，当路面积滞的水达5mm以上，而行车速度又较高时可出现漂滑现象。

由于高速公路行车速度较高，一般路表面透水不良，所以，雨天极易发生漂滑现象。

改善路表排水能力是解决问题的根本出路。

目前，国内采用的透水表层见有排水与抗旱功能，是值得重视的发展方向。

抗滑性能调整常采用提式摩擦仪通过摩擦系数的检测来得到。

而抗漂滑的指标则通过路表面构造深度的检测来完成。

摩擦系数的指标和构造深度都可以在秋季进行。

-10-4.5车辙调查车辙是沥青混凝土路面在重载渠化交通下发生的一种损坏形式。

由于重载渠化交通是高速公路的交通特征，所以高速公路车辙文体比一般公路更为突出。

在发达国家车辙是高速公路的主要损坏形式，因此在路面养护管理系统中，车辙座位影响路面使用性能的重要指标之一。

车辙的检查，可以使用道路横断面仪来检测，并绘出横断面的图形，也可以采取水准仪式支持的方式来检测。

检查的时间可以安排在秋季进行，以便安排第二年的维修。

6高速公路路面养护决策与管理需求高速公路的养护管理包括多方面内容，其中一个重要组成部分是路基路面的养护管理。

路基路面的管理需求来自于路面结构的自然破损、荷载疲劳损坏和偶发事件（洪水、事故）引起的破损。

这些破损要求周期性或随时的路面养护和修补。

在高速公路养护决策时将主要遇到如下问题：

1、路面使用状况评价2、路网养护需求分析（限制条件：

养护标准）3、路网养护需求分析（限制条件：

养护水平）4、养护预算优化分配5、投资水平与道路状况分析6、道路养护计划编制（一年）7、道路养护规划编制（多年）6.1路面使用状况评价本部分的主要功能是对高数公路路面养护状况进行客观的使用性能评价。

评价内容包括（！

）路面状况指数（PCI）；

（2）行驶舒适性指数（RQI）；

（3）路面结构强度指数（PSSI）；

（4）车辙深度指数（PDI）、路面抗滑指数（RSI）和综合指数（PQI）。

支持路面状况的数据一般包括如下项目：

路段编码，起点桩号，路段长度，路-13-面宽度，路面结构，修建年度，最后一次处治措施，最后一次处治年度，处治后的复合结构，所属政区，管理单位，养护公司，各种车型及交通量（AADT），小汽车交通量（PCSE），路面破损率，代表弯沉，国际平整度指数，抗滑系数和车辙深度。

评价结果按路面性能指标统计

6.3路面养护需求分析（指定道路服务水平）道路服务水平的主要功能是在指定的道路服务水平限制下，提供高速公路网的路面状况，进行路面养护的需求分析，确定未来一定年限内，把路面状况维持在要求的服务水平之上所需的最小道路养护预算和养护方案。

6.4养护预算分配养护预算分配的主要功能是把确定的道路养护预算，以最经济的方式优化分配到指定的高速公路网上，确定高速公路的最佳路面养护方案。

通过优化决策让决策者了解，在给定的预算条件下，路网在那些路段、在什么时候、用什么方法进行路面养护管理。

6.5投资水平与道路状况分析通过道路投资水平和路面养护状况的关系，为决策者提供公路养护投资的选择方案。

养护投资水平与道路养护状况分析的作用就是通过养护分析建立投资与路面状况的数学关系，这些关系可用于路面养护的辅助决策。

6.6道路养护计划编制（一年）根据上述需求分析和优化分析结果，编制高速公路年度路面养护计划（一年）。

6.7道路养护规划编制（多年）根据上述需求分析和优化分析结果，编制高速公路路面养护规划（5-10年）。

7沥青路面养护管理系统7.1沥青路面损坏与评价路面现有使用评价的内容包括：

路面破损状况、平整度、强度及抗滑性能。

7.2.路面使用性能预测根据交通部公路科学研究所的研究结果，认为可采用马尔科夫链预测模型即概率模型来预测沥青路面性能。

对用作路况预测曲线有异常现象，如采用此种预测模型需进行修正。

7.3.维修养护对策1、小修保养对策路面状况指数（PCI）评为优、良，行驶质量指数（RQI）也评为优、良的路段，以日常养护为主，并对局部路面破损进行小修。

-15-2、中修对策路面状况指数（PCI）评价为中，或行驶质量指数（RQI）评价为中的路段，应进行中修罩面。

3、大修对策对于强度不满足要求的路段（高速公路、SSI小于0.8）则应进行大修补强。

7.4抗滑处理高速公路的路面行驶质量，路面破损状况和强度均满足要求，但抗滑能力不足（SFC<

0.4）的路段，应加铺抗滑磨耗层。

7.5改建对策引路面不适应现有交通量或载重的需要，应提高现有路面的等级，或加宽等措施提高道路的通行能力。

7.6专项养护因自然灾害致使路面遭受严重的损坏，可申请专款对路面进行修复。

8水泥混凝土路面管理系统水泥混凝土路面评价方法与指标，水泥路面使用质量评价参见第二节。

对一定路况的路面，选择适合的修复对策是一件十分困难的事。

根据不同的路况等级确定相应的养护和改建措施如下：

1、路况为优或良级状态，即PCI为70-100，采用小修、保养措施；

2、中级路况状态，即PCI为51-70，采用小修或中修措施；

3、路况很差时，PCI为31-50，