《路面维护管理系统的可行性报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路面维护管理系统的可行性报告（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、路面维护管理系统的可行性报告（一）立项依据1国外路面管理系统的发展状况路面管理技术的研究始于20 世纪70 年代初期的北美，美国在经历了大规模的公路建设后，面临着大量的路面管理、养护上作。为了准确地评价公路网的破损状况，把有限的养护资金分配到最需要养护的路段上，道路研究人员开发了路面破损数据检测设备，建立了数据库，制定了评价方法、标准和优先养护模型。这种以计算机为工具的路面管理技术就称为路面管理系统。比较有代表性的有：1978 年建成并付诸实施的美国加利福尼亚州路面管理系统，该系统主要用于对该州的刚性路面和柔性路面进行路况监测，提供路面损坏信息和确定路面养护及改建对策等。此种排序方法对于网级系
2、统来说考虑过于简单，未能考虑项目之间的影响。总的来说，该系统功能还不够完善。加拿大阿尔伯达省的路面信息和需求系统包括r 省公路系统和各城市系统，是比较综合、完善的系统。其开发采用分阶段建立和实施的方法，如路面信息和需求系统（PINS , 1983 年）、改建信息和优序系统（RIPPS , 1984 年）及城市路面管理系统（MPMS , 1987 年）。城市路面管理系统（MPMS ）功能更加完善，包括数据库管理、养护计划、路网改建计划、项目级设计和分析共4 个子系统，该系统较大的特点是其提出效果的概念，并将其作为优化排序的主要指标，把路面使用性能的改善当作使用者获得收益进行考虑。 回首我国公路管
3、理的发展,路面管理系统研究追溯至1984年，1985年首先在辽宁营口地区施行英国的沥青路面养护管理系统，标志着我国的路面养护管理系统的研究和应用的开始。1987年湖南省开发了适合本地区的路面养护系统，自此之后，广东、北京、杭州、河南、陕西、江西等地区也开发了适合本地区的路面养护系统。1988年，交通部在云南引进了世界银行的HDM-III公路养护标准模型，开始了我国在公路养护领域经济分析研究的先例，研究成果为CPMS（ChinesePavementManagementSystem）提供了方法和经验。在“七五”国家重点攻关期间，交通部建立了我国自己的路面管理系统CPMS（Vnl.O）。“八五”期间
4、，国家在个省市推广使用CPMS系统.近年来，因大量高速公路投入运营，各级养护管理部门对养护管理系统的迫切需求，我国对高速公路养护管理系统的研究发展很快。目前我省还没有一个集静态管理与动态管理、辅助决策于一体，适用于公路施工管理部门，包括路况信息，养护规划2.项目研究的目的、意义路面维护管理系统是一个复杂的庞大的设备资源群体，因此如何管理好用好这些设备资源，发挥其应有的性能效益，将路面维护管理变被动为主动，防患于未然，已成为摆在我们面前的重要课题。路面管理系统则是以路面管理为目的，运用计算机和现代管理科学等先进技术来实现管理的目标。其中，道路工程学是道路管理系统的基础。但整个系统则是道路工程学、
5、管理科学、计算机科学三者有机的结合。它综合考虑了技术，经济，政治，环境等多方面的因素，使得整个管理过程系统化，科学化和现代化，为管理部门的决策人员提供了分析的方法和工具，并为管理部门提供了可靠的依据，积累了管理经验。系统的核心在于研究如何在有限的资源（资金，劳动力，材料，能源等）下以最低的消耗，提供并维持路面在预定使用期内具有足够的服务水平，也即在预定的标准和约束条件下，选用费用效果最佳的方案。我省路面管理系统SMNP 模型的建立, 是采用以分项指标为主进行路况评价和预测。包括6 路面破损评价路面行驶质量评价、路面强度评价、路面安全性能评价、路况预测模型、大中修投资效益预估、项目级决策管理、网
6、级决策管理。 的路面评价数据库和应用软件具有多库、全屏、动态和自动编辑功能, 编辑查询十分方便, 并设计有路况览图和各种统计图形, 清晰直观各种模型参数的调整可根据各地实际情况进行交互式修改, 无需修改软件源程序。以此运行提出的养护处治方案可使有限资金得到充分合理利用。3.本项目研究达到的科技水平本项目以动态设备档案及技术状态管理为核心，以计算机信息网络与数据库为基础，以省，市，县，各公路管理部门，信息处理与共享为目的，采用人工录入路况及设备及基本数据与动态提取，生成基本信息相结合的方法，实现对管理活动中的道路状况，设备调配，物资，人员等信息的收集，提取加工，输出，进行趋势预测，从而形成支持组
7、织决策的集成化管理信息系统。（二）研究内容和目标1）沥青路面各种病害的成因比较复杂，由于环境、地点、气候条件的不同，病害的情况不一。现将沥青路面的几种主要病害与防治方法介绍如下：1泛油它大多是由于混合料中沥青用量偏多，沥青稠度太低等原因引起，但有时也可能由于低温季节施工，表面嵌缝料散失过多，待气温变暖之后，在行车作用下矿料下挤，沥青上泛，表面形成油层而引起泛油。沥青表面处治和沥青贯入式路面最易产生此类病害。可以根据泛油的轻重程度，采取铺撒较粗粒径的矿料予以处治。2波浪它是路面上形成有规则的低洼和凸起变形。波浪的产生，主要是由于沥青洒布不均形成油垄，沥青多处矿料厚、沥青少处矿料薄，再经过行车不断
8、撞击而造成高低不平。交叉口、停车站、陡坡路段行车水平力作用较大的地方，最易产生波浪变形。波浪变形处治较为困难，轻微的波浪可在热季强行压平的方法处治，严重的波浪则需用热拌沥青混合料填平。3拥抱在行车水平力作用下，沥青面层材料的抗剪强度不足则易产生推挤拥包。这类病害大多是由于所用的沥青稠度偏低，用量偏多，或因混合料中矿料级配不好，细料偏多而产生。此外，面层较薄，以及面层与基层的粘结较差，也易产生推挤、拥包。这种病害一般只能采取铲平的办法来处治。4滑溜沥青路面滑溜主要是由于行车作用造成，矿料磨光，沥青面层中多余的沥青在行车荷载重复作用下泛油，也易形成表面滑溜。这类病害通常多采用铺防滑封面来处治。5裂
9、缝沥青路面裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂几种。沥青路面沿路线纵向产生开裂的原因，一种是因填土未压实，路基产生不均匀沉陷或冻胀作用所造成；另一种是沥青混合料摊铺时间过长，或接缝处理不当，接缝处压实未达到要求，在行车作用下形成纵向裂缝。冬季气温下降，沥青路面或基层收缩而形成的裂缝，一般为与道路中线垂直的横缝。土基干缩或冻缩产生的裂缝，亦以横缝居多。路面整体强度不足，沥青面层老化，往往形成闭合图形的龟裂、网裂。对较小的纵缝和横缝，一般用灌入热沥青材料加以封闭处理。对较大的裂缝，则用填塞沥青石屑混合料方法处理。对于大面积的龟裂、网裂，通常采用加铺封层或沥青表面处治。网裂、龟裂严重的路段，则
10、应进行补强或彻底翻修。6坑槽沥青路面产生坑槽的原因是面层的网裂、龟裂未及时养护而逐渐形成坑槽。基层局部强度不足，在行车作用下也易产生坑槽。坑槽处治的方法是将坑槽范围挖成矩形，槽壁应垂直，在四周涂刷热沥青后，从基层到面层用与原结构相同的材料填补，并予夯实。7松散松散大多发生在沥青路面的初期。松散的原因是采用的沥青稠度偏低，粘结力差，用量偏少；或所用的矿料过湿、铺撒不匀；或所有嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢。基层湿软，则应清除松散的沥青面层后，重新压实，待基层干燥后再铺面层。8啃边在行车作用和自然因素影响下，沥青路面边缘不断缺损，参差不齐，路面宽度减小，这种现象称为啃边。产生的原因是路面过窄，行车
11、压到路面边缘而造成缺损，边缘强度不足，路肩太高或太低，雨水冲刷路面边缘都会造成啃边。对啃边病害的处治方法是设置路缘石、加宽路面、加固路肩。有条件时设法加宽路面基层到面层宽度外2030cm。2）水泥混凝土路面的病害水泥混凝土路面的使用性能在行车和自然因素的不断作用下逐渐变坏，以至出现各种类型的损坏现象，大体分为接缝破坏和混凝土面板损坏两个方面，损坏性质也可分为功能损坏与结构性损坏两个范畴。1接缝的破坏，包括 1）挤碎2）拱起 3）错台4）唧泥此外，纵缝两侧的横缝前后搓开、纵缝缝隙拉宽、填缝料丧失和脱落等也都属于接缝的破坏。2混凝土板本身的破坏混凝土板的破坏主要是断裂和裂缝。面板由于所受内应力超过
12、了混凝土的强度而出现横向或纵向以及板角的断裂和裂缝，其原因是多方面的：板太薄或轮载太重；行车荷载的渠化作用（荷载次数超过允许值）；板的平面尺寸太大，使温度翘曲应力过大；地基过量塑性变形使板底脱空失去支承；养生期间收缩应力过大；由于材料或施工质量不良，混凝土未能达到设计要求等等。断裂和裂缝破坏了板的结构整体性，使板丧失应有的承载能力。因而，断裂和裂缝可视为混凝土面层结构破坏的临界状态。1填缝料的填补 填缝料常因高温被挤出而失落，日久老化而失去弹性，因此，一般在冬季缝隙增宽时增补或更新填缝料，使缝隙填料保持饱满不渗水，避免屑杂物等不可压缩的材料混入。2裂缝的修补对较小裂缝，应及时将裂缝内的尘土清除
13、干净，再灌填沥青砂或沥青玛蒂脂封缝；或用环氧树脂胶结。对严重的裂缝，宜先将松动部分凿掉并清除干净后，在干燥情况下，用液体沥青涂刷缝壁，再填入沥青砂捣实、烫平，并以细砂覆盖。裂缝的修补工作宜在秋末冬初缝隙较宽时进行。3麻孔、剥落、局部磨损和坑洞的修补先将尘土碎屑清除干净，再用12水泥砂浆（水灰比0. 40.5）或硫磺水泥填补。硫磺水泥强度高，能与多种材料粘结快硬，不需养生，并有耐酸抗渗作用。有时也可用掺有50%浓度聚乙酸乙烯乳液的水泥砂浆进行修补。或先涂敷环氧树脂或水泥浆，然后用掺有早强剂的混凝土填补。4大面积磨耗的处理当磨损、剥落面积较大时，可用坚硬石料进行双层沥青表面处治。粘层油应用较稠的沥
14、青，用量应稍多，以免剥落。对已磨光的路面，国外常铺上防滑沥青砂封层，或者用割槽机将路面割成小横槽，以恢复抗滑力。5断裂的修理根据断裂位置把混凝土板凿成深约0.050.07m的长方形槽，刷洗干净后，用水泥砂浆涂抹槽壁和底面，然后以混凝土填补。较彻底的办法是将凹槽壁凿至贯通整个板厚，并在凹槽边缘板厚中央打洞。洞深0.1m，直径3040cm，水平间距0.30.4m。每个洞应先将其周围润湿，插入一根直径1820cm，长约0.2m的钢筋，然后用最大粒径为510mm的细石混凝土填塞捣实。洞口留下0.010.02m不浇足，钢筋应一半伸出洞外。待细石混凝土硬结后，再将凹槽边壁润湿，涂刷水泥浆一道，然后将与原来
15、相同的混凝土浇入槽中夯捣密实（见图20.2.2）图20.2.2 混凝土路面断裂的修理方法1-细粒混凝土；2-钢筋尺寸单位：cm6整仓修复当裂缝分布遍及全板时，可将该板块击破翻除，必要时还应重做基层，再另浇筑新混凝土板。对于击破旧混凝土路面，我国有关单位研制一种移动式电动落锤式破路器，效果甚好。7罩面混凝土路面损坏后，可在其上以新混凝土罩面。为加强新旧混凝土的结合，加铺前除清除旧面层表面并凿毛外，有时还可在旧路面上先涂敷环氧树脂，然后铺筑新混凝土层，以使新旧层之间达到完全结合。若在旧面层清扫后直接铺筑新混凝土罩面时，则属于部分结合的情况。如在铺筑新混凝土罩面之前，先加上一层油毛毡或其他材料作隔离
16、层，这属于分离式的情况。当用沥青混合料进行罩面时，应有一定的罩面厚度，常用的厚度为0.090.15m，否则容易剥落，而且旧混凝土路面接缝和裂缝易反射到沥青层上。绿化3）绿化主要包括中央分隔带、边坡的树木和植被的日常养护。包括修剪和治虫等工作。还要根据实际情况和气候变化，对不适合的树种和植被进行更换系统主要模块： 路面管理系统(PMS)的组成路面管理系统一般由数据管理系统、路面性能评价、路面性能预测和路面养护决策四部分组成，如图1所示。1 数据管理系统数据管理是路面管理系统中的首要问题。由于路面管理系统必须建立在大量信息的基础上，并以数据作为支持，因而需要对数据进行管理。数据管理系统又分为数据采集和数据库管理。11 数据采集数据采集是运用
