公路路面养护新思路_标线摆移法.pdf

公路 2010年5月 第5期HIGHWAYMay12010No15文章编号:0451-0712(2010)05-0157-04 中图分类号:U41816 文献标识码:B公路路面养护新思路 标线摆移法王 志1,周 伟2(11 长安大学 西安市 710064;21 交通运输部公路科学研究院 北京市 100088)摘 要:如何延缓路面病害的发生发展,延长路面使用寿命,一直是路面工程专家研究的热点。从分析高速公路路面病害规律和车辆轮迹分布规律入手,从交通工程学者的角度,创新性地提出了“标线摆移路面养护法”,并简要分析了该养护方法的可行性。关键词:路面病害;轮迹分布;路面养护;标线摆移 公路建成通车运营一段时间后,路面常会出现一些病害。这些病害的出现不但降低了行车舒适性和安全性,而且会缩短路面使用寿命。如何延缓路面病害的发生发展,延长路面使用寿命,一直是路面工程专家研究的热点,也取得了很多丰硕的成果。但是,这些研究成果主要是针对道路路面本身,从改良沥青混凝土路面材料和路面结构设计两个方面着手。众所周知,车轮对路面的重复碾压作用所导致的疲劳破坏是沥青混凝土路面的主要破坏形式之一。通常在路面结构设计和材料选择上,都把路面在使用年限内所经受的各种车辆轴载作用次数作为主要的设计参数。但是,车辆在路面上行驶时,轮迹的横向分布是不均匀的。实际上车辆轮迹仅具有一定宽度,车辆通过时只能覆盖一小部分。以高速公路为例:高速公路路面通常用标线来分隔车道,使不同车型或速度的车辆各行其道,以实现渠化交通。而车道分界标线对车辆行驶轮迹具有很大的约束和引导作用,导致车辆轮辙线高度趋同,出现轮迹高度集中的轮迹带。调查发现,在高速公路路面轮迹带处病害最严重。由此我们可以想到,路面养护的另一途径就是,通过调整交通流的运行,使之比较均匀地作用于路面,从而延缓路面病害的发生发展。在本文中,笔者从交通荷载对路面的作用规律出发,以交通工程学者的观点,提出了通过改变行车道标线涂划位置来引导车辆轮迹分布,以期延长路面寿命的新方法。1 路面病害出现的一般规律近年来,笔者在对陕西省境内几条运营期高速公路路面病害调查研究中发现,在整个路面范围内,路面的破坏并不是均匀的。在同一地区的同一段高速公路上,在路面结构、路面材料和施工质量相同的情况下,从横断面上看,路面的破坏有这样的规律:紧急停车带和内侧超车道病害发展最慢,外侧重车道车辙发展最快(轮辙线高度趋同),中间行车道病害发展速度居中;行车道的破坏比超车道严重,硬路肩破坏最轻微;在同一车道内,轮迹带的破坏比非轮迹带严重,车道线位置破坏最轻微,如图1所示。图1 高速公路柔性路面病害程度及轮迹横向分布实景几年前,魏建国、秦志斌、查旭东、张起森、王秉纲等 人,在完 成 河 南 省 交 通 厅 科技 攻 关 项 目2004P216中,通过对京珠高速公路具有代表性的6个路段的渠化交通状况及对应的路况进行调查分析,并对代表性路段路面状况进行综合评价。评价等级结果表明行车道路面基本上比超车道路面差一个等级,高速公路渠化交通明显,而渠化交通荷载作用下的结果是行车道路面比超车道路面损坏严重1。2007年,山西省交通科学研究院申俊敏等人在收稿日期:2009-12-24对汾阳至离石段高速公路的调查发现,超车道和硬路肩车辙深度均 310 m)。(2)设计有紧急停车港湾的路段。(3)大小车型严格分道行驶的路段。(4)拓宽改造后有足够路面宽度的路段。(5)车道宽度经验证可以缩减的路段。(6)其他适合的路段情形。对于上述路段,当全线宽度条件不能满足时,可以只在宽度条件满足的部分路段实施标线摆移。对于严格分道行驶的高速公路,当车道线摆移量受限制时,可以适当压缩小型车道的宽度,以满足载重车道摆移量的要求。412 行车影响分析在标线摆移对行车的影响方面,人们主要关心的是行车安全与通行能力两个方面。关于车道宽度与驾驶安全的关系,美国交通安全专家HauerE在“Lane Width and Safety:Reviewof Literature for the Interactive HighwaySafety”中指出:经验表明,车道宽度增大到大于11ft(3135 m)时,似乎并不能增大安全系数,而大于12ft(3166 m)时,则可能会降低安全系数。国内的一些专家学者做过的相关研究也证实了这一点。浙江省公安厅高速公路交警总队的彭桔志在浙江省杭甬高速公路的交通管理中发现:与3175 m车道宽度相比,315 m的车道宽度在实际运行中并不会增加事故风险5。钟连德、荣建、孙小端等人在对上海高架快速路车道宽度研究中发现:3118 m是保证车辆在高架路上安全行驶的最小的车道宽度,当车道宽度大于3125 m时,通行能力不受车道宽度的影响6。在中国公路技术标准中,当设计车速分别为80、100、120 km/h时,车道宽度都是3175 m的标准7。从世界各国的高速公路车道宽度标准看,中国高速公路采用3175 m的车道宽度,大于美国高速公路12英尺(3166 m)的车道宽度和日本的3150 m的车道宽度。因此,在确保行车安全和不降低通行能力的前提下,中国高速公路车道宽度还有缩减的余地。也就是说,由于车道线摆移引起的部分车道宽度适当缩减是不会影响行车安全和降低通行能力的。413 原来车道标线的处理对于原有车道标线的处理,可以采用覆盖法和清除法两种方案。(1)覆盖法。主要与路面其他养护技术配合使用,如对路面实施微表处、稀浆封层等薄层预养护技术后,原有车道标线就会被覆盖,在重新施划标线时,就可以进行车道标线位置的摆移,这样就产生了新的路面养护方案 “传统养护技术+标线摆移”。(2)清除法。当单独采用标线摆移路面养护技术时,可以使用专业标线清除机或清除剂等对原有标线予以清除。现在有一种无损路面擦线机,能有效地擦除原9512010年 第5期 王 志 周 伟:公路路面养护新思路 标线摆移法有车道标线,同传统的机械式擦线设备相比,它最大的优点是可以完全避免对路面的破坏,无论热熔标线还是冷漆标线,无论是沥青混凝土路面还是水泥混凝土路面,都能清除干净。以上只对标线摆移路面养护方法的一般可行性进行了简要论述。在路面养护项目实施中还要针对具体的路面情况进行全面详细的论证分析。从几个已经完成的试验路段来看,该方法比较适合于渠化交通明显的高速公路沥青混凝土路面,不太适合于混合交通路面和具有接缝构造的水泥混凝土路面。5 结语本文分析总结了高速公路路面损坏规律和渠化交通道路车辆轮迹分布规律,得出了路面病害严重程度与车辆轮迹的横向分布呈良好的正相关性的结论。在此基础上,本文提出了通过车道标线摆移实现路面养护的新思路,指出了“标线摆移路面养护”方法要解决的关键技术问题,并简要阐述了“标线摆移路面养护”方法的可行性。“标线摆移路面养护法”是一种在不用大修,不改变原有路面结构和材料类型的情况下,采用最低的成本来延长高速公路沥青混凝土路面使用寿命的崭新途径。是交通工程措施在路面养护领域的应用,体现了学科交叉创新的精神。这种创新方法的推广应用必然会在不大幅增加路面养护费用的情况下,减少路面病害(尤其是高速公路柔性路面车辙)的发生和发展,延长原有路面的使用年限,从而节省高速公路路面的养护费用,减少高速公路运营期的养护投资。参考文献:1 魏建国,秦志斌,查旭东,张起森,王秉纲1 京珠高速公路渠化交通及路况调查统计分析J 1 中外公路,2006,26(3)12 申俊敏1 汾阳至离石高速公路沥青路面车辙病害调查及技术处治J 1 科学之友,2008,(2)13 钱霞,张久鹏,黄晓明,闫其来1 沥青混凝土路面车辙病害调查及机理分析J 1 交通标准化,2007,(1)14 张熙颖,董伟智1 考虑轮迹横向分布影响的路面设计初探J 1 山西建筑,2006,(24)15 彭桔志1钱塘江隧道车道宽度设置分析J 1 交通标准化,2007,(5)16 钟连德,荣建,孙小端1 关于高架快速路车道宽度设置的探讨J 1 公路交通科技,2006,23(10)17 中华人民共和国交通部1J TGB01-2003,公路工程技术标准S1 北京:人民交通出版社,20031New Concept of Pavement Maintenance Changeable MarkingWANG Zhi1,ZHOU Wei2(11Changan University,Xian 710064,China;21Research Institute of Highway,Ministry of Transport,Beijing 100088,China)Abstract:How to prolong the service life2span for pavement of expressways has become a hot subjectfor many scientific workers1In this paper,after examining the commonly2seen manifestations of the as2phalt pavement diseases and the track distribution laws from the vehicle tires on expressways,a new con2cept of pavement maintenancechangeable marking for prolonging the service life2span is put forward fromthe angle of traffic engineering designers1Key words:pavement damages;track distribution;pavement maintenance;changeable marking061 公 路 2010年 第5期