1 工程概况

新疆维吾尔自治区G217线起点位于阿勒泰市，途径布尔津县、和布克赛尔蒙古自治县和什托洛盖镇、克拉玛依市乌尔禾镇、克拉玛依市、奎屯市、尼勒克县乔尔玛(草原)、静县巴音布鲁克镇，终点位于库车县。本次处治路段起点K397+000位于克拉玛依市白碱滩区三坪镇，途经金龙镇，终点桩号K411+000位于克拉玛依9 km，路线全长14 km，于2004年完成改建。路基宽度为25.5 m，路面宽22 m，行车道2×3.75 m，硬路肩2×3 m,土路肩2×0.75 m，公路等级为一级，历经十载，该路面出现大量病害，日常养护工作越来越重。

2 旧路调查检测方法及评价

在《新疆公路大中修工程勘察设计指南》中明确了旧路需要检测的项目，路面技术状况数据检测要求见表1。

路面破损调查采用人工徒步方式结合自动化快速检测，对路面的破损情况进行全面调查，仔细调查和记录了路面病害类型、损坏程度、病害位置，并将沥青混凝土路面上的病害类型、数量、特征等一一记录。记录时分方向、分车道进行病害记录，并以1 km为评定单元。

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表1 路面技术状况数据检测要求

  

序号检测指标 高速、一级二级三级、四级 需求范围频率 需求范围频率需求范围频率1路面损坏必需分车道连续必需分方向连续必需分方向连续2路面平整度必需分车道连续必需分方向连续必需分方向连续3路面车辙必需分车道连续必需分方向连续必需分方向连续4路面抗滑性能必需分车道连续可选分方向连续必需分方向连续5路面结构强度必需分车道连续必需全幅连续必需全幅连续

通过调查，本次大中修老路的主要病害有横纵向裂缝、龟裂、块状裂缝、车辙等。

2.1 路面强度检测

采用自动弯沉车进行数据采集，整理数如图1、图2所示。

评定结果，上行PSSI指数评价为“良”为14 km；下行PSSI指数评价为“优”为5 km,占总长36%，下行PSSI指数评价为“良”为9 km，占总长64%。

  

图1 上行PSSI图

  

图2 下行PSSI图

2.2 路面损坏状况评价

依据路面破损数据调查的方法，将现有道路沥青混凝土路面上的明显病害的逐一记录，分段统计，调查结果按整公里路段汇总，根据《公路技术状况评定标准》的相关规定，得出路面损坏状况指数 PCI。评价结果如图3、图4所示。

  

图3 上行PCI图

  

图4 下行PCI图

上行路面损坏状况评价为“中”的段落长度为3 km，占总长的21%，评价为“次”的长度为6 km，占总长的 43%，评价为“差”的长度为5 km，占总长的36%。下行现有道路路面损坏状况评价为“中”的段落长度为8 km，占总长的57%，评价为“次”的长度为5 km，占总长的 36%，评价为“差”的长度为1 km，占总长的7%。路面损坏较为严重。其中上行K399+700～K401+600、K405+000～K406+600、K408+000～K409+000段和下行K404+500～K405+700段评价为差，主要病害为行车道的块裂、龟裂、车辙。

通过课题研究，习作课堂中教师的教学行为有了明显的转变，由此带来的是：学生平面设计的兴趣和技能得到了提高，学习的差异得到了尊重，学习的时空得到了拓展。更重要的是，学生的学习态度和自主意识得到了明显的转变，通过碎片化和移动学习，自主、合作、探究的学习方式正在逐步形成。本课题组通过调查问卷对学生进行调查分析，发现通过微课教学，学生普遍较为欢迎也更乐于接受，课前可通过移动终端碎片化学习，教学过程中学生可以反复观看学习，丰富多样的微课视频呈现让课堂不再枯燥，学生的学习主动性明显提高，技能掌握情况也明显改善，教学效果呈现良性发展态势，这些改变为其他专业课程的微课翻转课堂模式改革提供了范例和经验。

2.3 路面行驶质量评价

根据检测数据，考虑修正系数，计算出各路段的路面行驶质量指数RQI，路面行驶质量采用路面行驶质量指数(RQI)作为评价指标，其RQI由国际平整度指数(IRI)计算得出。评价结果如图5～图8所示。

在上节滚子负载与轴承载荷关系分析中，假设在轴承载荷作用的方向上始终有一个“滚子”.在折页机构动力学分析中，将这个“滚子”假设始终受压的弹簧.弹簧的刚度为各轴承的滚子径向刚度Kr=(Kr1,Kr2,Kr3,Kr4)，弹簧中心线与X轴的正方向夹角为γ=(γ1,γ2,γ3,γ4).弹簧的变形与滚子的变形一致，γ反映滚子的变形方向.

  

图5 上行RQI图

  

图6 下行RQI图

  

图7 上行RDI图

  

图8 下行RDI图

评定结果，全段老路路面行驶质量评价：上行评价为“优”的段落为9 km，占总长的64%，评价为“良”的段落长度为5 km，占总长的36%；下行评价为“优”的段落为11 km，占总长的79%，评价为“良”的段落长度为3 km，占总长的21%。

2.4 路面车辙评价

路面使用性能指数(PQI)：全线共有25 km评定为良，7 km为中，全线平均值为82.1。

全线车辙深度指数全为90分以上为优。

2.5 路面抗滑性能评定

本项目抗滑指标采用奎屯公路局2015年9月份检测资料。

路面行驶质量(RQI)：全线共有20 km评定为优，8 km评定为良，全线平均值为90.2。

2.6 钻芯取样分析

为了进一步直观地了解项目路段的路面使用现状，分析调查沥青路面病害产生的根源，为养护方案的制定提供依据。本次特在典型病害路段，如车辙、龟网裂、纵横向裂缝、车辙等病害处进行钻芯取样。

59例受调查者在初次问卷调查时均不认为肾脏病患病率与高血压、糖尿病相近；再次问卷调查时，23例(39.0%)认为肾脏病患病率与高血压、糖尿病相近，其中，讲座组中认同者多于其他两组(P<0.01)。

路面破损状况指数(PCI)：全线共有11 km为中，11 km为次，6 km为差，全线平均值为68.6。

案例库建设中，采用了“选”、“整”、“合”、“饰”的方式，逐步完善了整个案例库：“选”就是在大量信息中，选择适合我校教学实际的案例；“整”就是将选择的案例按照工艺特点分类整理；“合”就是将案例的背景、分析、适合领域、教学建议整合在一起；“饰”就是给案例做好标记，添加名称编号等，便于输入到案例库框架中。

本文所指的实时天气主要是指实时恶劣天气，包括降雨、冰雪、雾、霾、风及其组合等。研究表明，恶劣天气会对驾驶员、车辆交通特性、路段交通特性产生以下影响：

(1)路面病害轻微及完好路段，面层样芯完整。

(2)路面病害为车辙、龟裂、块裂等严重路段，面层样芯散碎不完整，所取基层芯样整体性较好，面层与基层粘结不良。

2.7 路面切槽取样分析

为了直观探明主要病害处基层破损程度，进行切槽试验，在轻、中度龟裂处切挖尺寸为(100×50) cm沥青面层后，清洗干净表面后，发现基层整体性较好。

2.8 路面技术状况评价

路面技术状况评价结果如表2。

上行抗滑性能指数评价为“优”的段落为4 km，占总长的28.5%，评价为“良”的段落长度为4 km，占总长的 28.5%，评价为“中”的段落长度为2 km，占总长的 14.5%，评价为“次”的段落长度为4 km，占总长的28.5%。下行抗滑性能指数评价为“优”的段落为6 km，占总长的43%，评价为“良”的段落长度为6 km，占总长的43%，评价为“中”的段落长度为2 km，占总长的14%。

 

表2 路面技术状况评价结果

  

技术等级优良中次差评价指数评价标准≥90≥80,<90≥70,<80≥60,<70<60平均值路面行驶质量(RQI)km2080090.2路面车辙深度指数(RDI)km2893.5路面状况指数(PCI)km01111668.6结构强度指数(PSSI)km52300087.4抗滑性能指数(SRI)km101044路面使用性能指数(PQI)km02350082.1

路面车辙深度指数(RDI)：全线评定为优，全线平均值为93.5。

钻芯结果揭示，路面上面层平均厚度为3.4 cm，下面层平均厚度为4.4 cm,路面结构厚度均匀，比原路面结构稍厚。

横缝和纵缝：由于昼夜温差较大，气候变化剧烈，沥青面层的温度较低或温度骤然下降导致沥青面层温度的梯度变化较快造成的。当温度应力超过道路材料的抗拉强度时便发生开裂导致裂缝，低温收缩首先发生在温度较低，沥青面层质量有缺陷的局部地区。先从表面开始向深度方向，最薄弱处的横断面扩展。

3.教师进行适时反馈：教师的反馈可以渗透于写作过程的各个阶段，如对学生的速写、草稿、以及同学之间的修改稿等作出评价；同时从学生作文中抽出病句分散给学生修改重写

路面结构强度指数(PSSI)：全线共有5 km评定为优，23 km评定为良，全线平均值为87.4。

根据检测数据，考虑修正系数，计算出各路段的路面行驶质量指数RDI,路面行驶质量采用路面行驶质量指数(RDI)作为评价指标。

3 路面病害原因

抗滑性能指数(SRI)：全线共有10 km为优，10 km为良，4 km为中，4 km为差，全线平均值为68.6。

井上哲次郎说当时他以学生的身份立即申请上课听讲，又说“其课程起初使用《大乘起信论》为课本。上课方式并不能说上乘，但因选择的课本好，故学生喜欢听，亦不仅学生，而且各种各样的人来上课听讲，譬如，当时的综理加藤博士也起初旁听，从校外西村茂树博士等人也来旁听，此外，外山正一博士等教授也列席，坦山氏的佛典课程如此惹起了当时学界的注目。无论如何，于废佛毁释后佛教形势振的时代在大学讲授佛典，以历史的角度而言，是一件应当注目的事”[注]井上哲次郎：《井上哲次郎自传》，东京：冨山房，1973年，第7页。 。

块状裂缝：根据钻芯、破损调查综合分析，块状裂缝的产生一般情况下同行车荷载作用关系不大，它主要是由面层材料的低温收缩和沥青老化所引起。不像龟裂主要出现在荷载作用的轮迹处，块状裂缝出现在整个路面宽度内，范围较大。根据该段路面的纵横向裂缝情况，判定块状裂缝首先是由于面层材料的低温收缩作用引起的横向开裂，随着横向裂缝的逐步发展，应力逐渐释放，在行车的重复荷载下，路面疲劳破坏，横向裂缝间产生纵向裂缝，从而最终形成块状裂缝。

龟裂：主要由于行车荷载的重复作用、沥青混合料低温抗裂性能不足、沥青混合料材料级配不良等因素共同作用下沥青路面产生了龟裂破损。.

分析钻芯资料可知：

当红外测温仪接通电源时，AT89S52单片机自动复位，开始运行程序。程序首先对AT89S52、LED和串口初始化，然后开始监控串口，当单片机接收到外部设备发送到串口的可识别测温指令时，读取红外测温传感器指令并通过串口发送给外部设备。若单片机监测到串口空闲或者没收到可识别的测温指令，则进行键盘扫描判断是否有按键按下：若无键盘输入，返回程序首部继续监控串口；若有键盘输入，区分键盘值，第1个按键为目标温度测量，第2个按键为环境温度测量，单片机读取传感器内相应温度数据，并将计算的温度值用数码管显示，完成一个工作循环。具体工作的流程图如图8所示。

车辙：从交通量数据分析来看，下行重载车辆较多，随着车辆荷载作用的次数增加，沥青混合料推挤流动、压密，以及路基压实沉降等因素，行车道车辆轮迹处逐渐形成程度不一的车辙。从钻芯结果看，车辙处面层芯样散碎，基层完好。

4 路面设计方案

4.1 设计依据

(1)在路面技术状况良好时(路面破损率、平整度PCI评价为优、良)并且还没有出现明显病害或将要出现明显病害之前，在路面的寿命周期内为保持公路良好的服务水平及路面性能，采用预防性养护对公路进行养护维修。

(2)在满足强度要求的前提下(即路面结构强度指数PSSI 为优、良、中时)，当高速公路及一级公路的路面损坏状况指数(PCI)评价为优、良，或者二级及二级以下公路的路面损坏状况指数评价为优、良、中时，以日常养护为主，并对局部破损进行维修；当高速公路及一级公路的路面损坏状况指数评价为中及中以下，采取中修罩面措施。

(3)当高速公路及一级公路的路面行驶质量指数(RQI)评价为优、良，以日常养护为主。

（1）职业院校学生实习体现了职业教育与生产劳动技术和社会实践能力相结合，符合职业教育发展的特点和规律。

(4)当某一路段处治长度较短，且与相邻路段路况差异较大，为保证施工的连续性，根据病害处治严重程度“就高不就低”的原则，将路面病害严重程度较轻的路段合并到病害较重的路段中。

4.2 路面处治方案

全线超车道路面损坏明显轻于行车道路面，从钻芯取样结果来看，全线基层整体性较好，未发现大面积破坏段落，病害主要体现的路面面层，根据路面检测结果综合考虑工程造价确定路面处治设计方案见表3。

依据路面破损调查表及PCI曲线图，具体划分处治段落见表4。

 

表3 路面设计方案

  

方案微表处+局部铣刨罩面方案描述局部病害严重段落行车道铣刨7 cm后重铺7 cm AC-20沥青混凝土,处理原路其他车道病害后统一微表处(MS-3)优点(1)改善路面封水效果;(2)有效改善路面抗滑性能缺点防止反射裂缝效果不好

 

表4 段落划分表

  

序号起讫桩号段落长度/km处理方案处治宽度1上下行K395+000^K411+00016.0微表处超车道+行车道+路缘带(2×8.5 m)2上行K399+700^K401+6001.9铣刨7 cm罩面7 cm行车道(3.75 m)3上行K405+000^K406+6001.6铣刨7 cm罩面7 cm行车道(3.75 m)4上行K408+000^K409+0001.0铣刨7 cm罩面7 cm行车道(3.75 m)5下行K404+500^K405+7001.2铣刨7 cm罩面7 cm行车道(3.75 m)

5 结 语

公路大中修是一项系统工程，重点在前期的调查、检测、勘探阶段，有大量基础数据的支撑，才能明确病害部位及病害发展深度，从而分析病害原因提出合理处治方案。

参考文献：

[1] 新疆维吾尔自治区交通运输厅.新疆公路大中修工程勘察设计指南[S].新疆维吾尔自治区交通厅,2015.5-6.

[2] 交通运输部公路科学研究院. JTG H20-2007公路技术状况评定标准[S].北京:人民交通出版社,2007：23-25.