基于营运期沥青路面结构与材料性能的京港澳高速公路养护技术体系

发布时间:2024-05-27   来源:公路学会  点击量:   

项目名称:基于营运期沥青路面结构与材料性能的京港澳高速公路养护技术体系

主要完成单位:湖北交投京珠高速公路运营管理有限公司、武汉理工大学

项目简介:我国高速公路由于近年来交通量的飞速增长,服役年限逐渐延长,绝大多数高速公路出现严重的早期病害,提前进入了中修甚至是大修工程,不仅影响了高速公路的正常运营,降低了交通运输的收益;也造成了路面服役性能下降,交通事故率上升等不良影响。该项目在依托京港澳高速公路湖北段开展无损检测与现场芯样的室内力学试验,对沥青路面的材料性能和结构性能进行系统评价, 建立科学、高效的高速公路路用性能评价体系,并建立相应的养护技术体系。同时,利用京港澳高速公路的历史检测数据和养护数据研发道路信息数据库,并以此,建立道路综合性能评价体系和养护方案决策体系,能够有效改变传统的矫正式公路养护管理模式,适应高速公路现代化、高质量的路面养护需求,为路面管理决策中路用性能预测、养护方案的制定提供科学的支持。

该项目在技术开发中充分解决了高速公路沥青路面结构与材料性评价与养护决策领域的关键技术难题,并取得了显著的技术突破。通过自主创新和核心技术的集成,项目实现了一系列重要技术创新,使得项目在总体技术中呈现出高度的技术创新。

(1)在沥青路面结构性能评价方案,项目采用了探地雷达(GPR)和落锤式弯沉仪器(FWD)等先进的无损检测方式,通过对道路结构性能的评价,准确识别和定位了道路结构的隐患。通过研发探地雷达典型病害特征图像正演技术,建立了沥青路面结构内部典型病害识别图谱,明确了裂缝病害特征与电磁波电压信号的关系。同时,结合沥青路面FWD检测,建立了典型隐藏病害尺寸与沥青路面结构承载力的关系,揭示了沥青路面隐藏病害对结构承载力的影响。这些技术创新有效地提升了无损检测技术的准确性和可靠性。

(2)在沥青路面材料性能评价方面,项目通过现场钻芯取样进行室内力学试验评价道路材料性能,研究了运营期沥青路面非均匀性老化对沥青路面材料性能的影响规律。基于路面材料性能的研究成果,项目提出了基于路面材料性能的沥青路面养护优先级排序及相应的养护措施,为路面养护方案的建立与实施提供了有价值的参考依据。

(3)在沥青路面数据管理与智能养护决策方面,项目研发了基于大数据的沥青路面历史检测与养护方案数据库,并在此基础上开发了基于专家优选的沥青路面智能养护决策系统。这一智能化系统分析路面长期服役规律,确定道路养护需求,并制定科学的养护决策,实现了对养护方案的智能推荐和路面风险等级划分。

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