廣西農(nóng)村公路路況評定與養(yǎng)護(hù)管理的應(yīng)用研究★

林小雄

(廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西 南寧 530003)

0 引言

隨著建設(shè)“美麗鄉(xiāng)村”和“建好、管好、運(yùn)營好”四好農(nóng)村公路建設(shè)目標(biāo)及配套資金的全面落實(shí)，加強(qiáng)農(nóng)村公路建設(shè)、管養(yǎng)和運(yùn)營勢在必行[1];農(nóng)村公路路況檢測是實(shí)現(xiàn)公路養(yǎng)護(hù)制度化、規(guī)范化，制定科學(xué)合理養(yǎng)護(hù)方案的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[2]，自建國以來廣西農(nóng)村公路得到了蓬勃發(fā)展，截至2021年縣鄉(xiāng)村道路已超過12萬km，約占全區(qū)公路里程的80%，廣西農(nóng)村公路逐漸由大規(guī)模的建設(shè)階段向提級養(yǎng)護(hù)階段過渡，農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)管理逐漸完善，但現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對農(nóng)村公路路況評定還不夠完善，造成無法制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)決策方案，影響廣西農(nóng)村公路的保養(yǎng)維修，影響了急彎陡坡、臨水臨崖等重點(diǎn)事故多發(fā)易發(fā)路段隱患的整治。因此研究適應(yīng)廣西農(nóng)村公路路況評定準(zhǔn)則對養(yǎng)護(hù)管理具有一定的實(shí)用價值。

1 廣西農(nóng)村公路調(diào)查與分析

1.1 調(diào)查的目的和意義

廣西壯族自治區(qū)行政區(qū)劃為14個地級市、8個縣級市、63個縣(含12個民族自治縣)、40個市轄區(qū)、799個鎮(zhèn)、319個鄉(xiāng)，為了全面掌握廣西農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及路況在使用過程中特點(diǎn)，抽取桂北、桂中、桂東、桂西及沿海片區(qū)典型縣鄉(xiāng)農(nóng)村公路進(jìn)行調(diào)查，通過路面結(jié)構(gòu)及路況調(diào)查，了解廣西農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)及材料、路面病害、交通量情況，由此為研究廣西農(nóng)村公路路況評定準(zhǔn)則及養(yǎng)護(hù)管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.2 廣西自然環(huán)境條件

地形地貌及地質(zhì)條件：廣西屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，處于云貴高原的東南邊緣，兩廣丘陵的西部，南邊朝向北部灣。整個地勢為四周多山地與高原，而中部與南部多為平地，地勢自西北向東南傾斜，西北與東南之間呈盆地狀特征。丘陵占廣西總面積10.3%，平地占廣西總面積26.9%，喀斯特地貌占廣西總面積37.8%。

氣候水文：廣西是中國降水量最豐富地區(qū)之一，年降水量均在1 070 mm以上，大部分地區(qū)為1 500 mm～2 000 mm。由于受冬、夏季風(fēng)的交替影響，廣西降水量的季節(jié)變化不均，4月～9月為雨季，其降水量占全年降水量的70%～85%，10月～3月為干季，降水量僅占年降水量的15%～30%。廣西氣候溫暖，年平均氣溫在16.0 ℃～23.0 ℃之間，年最高氣溫為33.7 ℃～42.5 ℃之間，年最低氣溫為-8.4 ℃～2.9 ℃之間。廣西巖溶地貌較為發(fā)育，分別有西江水系、長江洞庭湖水系(湘江、資江)、沿海諸河流、百都河紅河水系、地下河水系。地表水與地下水能相互轉(zhuǎn)化，數(shù)量比較穩(wěn)定。

地下水豐富地區(qū)，路基易受地下水浸潤，影響路基土的強(qiáng)度進(jìn)而產(chǎn)生病害，而地形地貌等地質(zhì)條件對道路持力層等的選擇影響較大，廣西地下水豐富，喀斯特地貌分布廣泛，因此研究考慮廣西地域特征的地方評價準(zhǔn)則有一定的價值。

1.3 廣西農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)調(diào)查

農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)調(diào)查采用智能道路檢測車結(jié)合人工觀測方式進(jìn)行，通過調(diào)查可知：桂林—柳州—南寧一帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，農(nóng)村公路交通量相對較大，部分路段種植甘蔗，收割季節(jié)車型噸位也較大，農(nóng)村公路的等級相對較高，水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)占比較大，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的偏遠(yuǎn)山區(qū)則車輛噸位較小，鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通量不大，農(nóng)村公路等級相對較低，甚至村屯中的機(jī)耕路，主要通行農(nóng)機(jī)設(shè)備，則存在不少泥結(jié)碎石道路和砂土路，廣西農(nóng)村公路路面的主要結(jié)構(gòu)形式有四種：瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面、水穩(wěn)碎石路面及砂土路面，路面結(jié)構(gòu)形式如圖1～圖4所示。

各路面結(jié)構(gòu)組成占比如圖5所示。

由圖5可知：由于廣西盛產(chǎn)砂石，水泥及混凝土所用的材料都易于就地取材，因此新建廣西農(nóng)村公路約90%采用水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)形式，約5%采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)形式，約3%采用水穩(wěn)碎石路面結(jié)構(gòu)形式，約2%采用砂土路路面結(jié)構(gòu)形式。

1.4 廣西農(nóng)村公路路況病害調(diào)查

農(nóng)村路況病害調(diào)查是評價道路設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)的重要指標(biāo)，為了及時了解和全面掌握農(nóng)村公路路面技術(shù)狀況，加強(qiáng)農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)與管理，科學(xué)制定養(yǎng)護(hù)決策，精準(zhǔn)劃撥資金到維修路段，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興目標(biāo)，推進(jìn)養(yǎng)護(hù)工作科學(xué)化、加快社會主義新農(nóng)村建設(shè)，農(nóng)村公路路況調(diào)查是必不可少的一項(xiàng)工作。

通過對水泥混凝土路面調(diào)查可知：水泥混凝土路面具有耐久性好、強(qiáng)度高、養(yǎng)護(hù)周期長等優(yōu)點(diǎn)，但行車噪聲大，在溫差影響及超重車輛行駛下易于開裂，通過調(diào)查還發(fā)現(xiàn)廣西農(nóng)村公路中水泥混凝土路面常見病害有裂縫、斷板、錯臺、露骨及坑洞等病害。廣西農(nóng)村公路典型水泥混凝土路面病害組成如圖6所示[3-4]。

從圖6可知，廣西農(nóng)村公路水泥混凝土路面病害主要由裂縫和破碎板組成，約占75%，其他病害約占25%。

通過對瀝青混凝土路面調(diào)查可知：瀝青混凝土路面具有行車舒適，施工養(yǎng)護(hù)期短，鋪筑即可通車的優(yōu)點(diǎn)，但壽命短，車重下易于車轍等缺點(diǎn)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)廣西農(nóng)村公路中瀝青混凝土路面常見病害有龜裂、橫向裂縫、縱向裂縫、車轍、壅包等病害。廣西農(nóng)村公路典型瀝青混凝土路面病害組成如圖7所示。

從圖7可知，廣西農(nóng)村公路瀝青混凝土路面病害主要由松散和車轍組成，約占95%，其他病害約占5%。

泥結(jié)碎石及砂土路路面結(jié)構(gòu)是一種造價低、便于就地取材、施工工藝簡單的道路，多用于農(nóng)村道路交通量小且等級低的情形，常見的病害有平整度差、結(jié)構(gòu)易于松散和車轍等病害產(chǎn)生。

綜合上述調(diào)查可知：廣西農(nóng)村公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、路況差、通暢率低，甚至還存在不少未硬化的砂土路，農(nóng)村公路易受自然環(huán)境等氣候降水影響，不少道路受地下水侵潤致使道路病害惡化，面對如此龐大的農(nóng)村公路及呈現(xiàn)的嚴(yán)峻問題，必須根據(jù)路況投入資金維修養(yǎng)護(hù)，才能將農(nóng)村公路管養(yǎng)好，而資金劃撥需依據(jù)路況評定準(zhǔn)則實(shí)施，目前現(xiàn)行的評定標(biāo)準(zhǔn)是建立在高等級公路路況數(shù)據(jù)上，高等級公路追求的是舒服性、安全性，比如高速路追求平整度，平整度是高速公路路況評定的重要指標(biāo)之一，平整度差、路面的輕微缺陷，影響高速行駛的舒適性，甚至可能在高速行駛中造成交通事故。而農(nóng)村公路車速低，大多側(cè)重于安全性，對平整度的要求不那么高，輕微病害(比如5 cm深的坑槽)由于車速行駛緩慢，車輛也能安全通行，不會造成過大的安全事故，對于這樣的病害，則需保養(yǎng)充填坑槽即可，而不必采取高速路挖填補(bǔ)的養(yǎng)護(hù)措施。因此農(nóng)村公路路況評定準(zhǔn)則需要根據(jù)病害對道路的影響程度采取與高等級公路不一樣的權(quán)重，以便把有限資金用于亟需養(yǎng)護(hù)的路段，達(dá)到最佳的社會和經(jīng)濟(jì)效益[5-6]。

2 廣西農(nóng)村公路路況評定準(zhǔn)則的研究

由于廣西農(nóng)村公路90%都是水泥混凝土路面，因此主要針對水泥混凝土路面路況評定準(zhǔn)則進(jìn)行研究。

2.1 研究思路

1)優(yōu)化完善計算模型。不同地區(qū)的路面結(jié)構(gòu)差異較大，同時受氣候、天氣等因素的影響，各地區(qū)養(yǎng)護(hù)管理具有不同的特點(diǎn)，各分項(xiàng)指標(biāo)的評價應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)、不同路面的特點(diǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化完善計算模型，采取不同的等級評定標(biāo)準(zhǔn)，對不同路面各項(xiàng)性能作出客觀、科學(xué)的判斷，確定其技術(shù)狀況等級。以路面平整度指標(biāo)為例，實(shí)際檢測過程中普遍存在同一路段不同等級公路的行駛質(zhì)量評定結(jié)果相差較大，而路面表觀技術(shù)狀況差別并不明顯，這種情況在山區(qū)路段的農(nóng)村公路中尤為明顯。因此需根據(jù)廣西農(nóng)村公路的特點(diǎn)及養(yǎng)護(hù)情況，對相應(yīng)的權(quán)值及計算模型進(jìn)行了修正，不斷完善各項(xiàng)指標(biāo)的等級評價準(zhǔn)則。

2)完善評價指標(biāo)。水泥混凝土路面損壞分類主要參照J(rèn)TG 5210公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)的病害分類，將其中影響路面使用功能的突出損壞、潛在影響安全的損壞和嚴(yán)重影響行駛舒適性的損壞作為評價的主要損壞類型。從簡化病害類型的角度出發(fā)，由調(diào)查圖6可知：影響廣西農(nóng)村公路水泥混凝土路面病害主要是裂縫和破碎板，因此可將裂縫、板角斷裂、邊角剝落統(tǒng)一歸類為裂縫，而接縫料損壞、唧泥、露骨、修補(bǔ)等損壞占比較少且不影響低速行駛的安全性，因此可以將此類型刪掉，不進(jìn)行統(tǒng)計。

3)完善路面技術(shù)狀況調(diào)查。高等級公路的技術(shù)狀況檢測與調(diào)查的檢測(或調(diào)查)單元為千米路段。但是農(nóng)村公路在行政等級、技術(shù)等級、路面類型、路面寬度、交叉口、出入口和管養(yǎng)單位等變化處可能存在非整千米路段。因此綜合考慮到目前檢測設(shè)備的可通過性、檢測工作的安全性以及檢測數(shù)據(jù)的代表性，路面損壞橫向檢測寬度要求不得小于車道寬度的70%。同時考慮到農(nóng)村公路等級評定工作的需要和農(nóng)村公路自身的特點(diǎn)，要求檢測數(shù)據(jù)宜采用機(jī)器自動識別為主，路面平整度自動化檢測不局限于斷面類檢測設(shè)備，也可以使用非激光類檢測設(shè)備(顛簸累計儀、連續(xù)式平整度儀等)進(jìn)行檢測，測值應(yīng)該與國際平整度指數(shù)IRI具有有效相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)不應(yīng)小于0.9[7-8]。

2.2 研究成果

高等級公路與農(nóng)村公路水泥混凝土路面損壞類型對比如表1所示。

廣西農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)隊伍專業(yè)化水平普遍偏低，甚至局部村村通路段養(yǎng)護(hù)管理機(jī)構(gòu)為村委會，從表1可知：路況評定參數(shù)經(jīng)過簡化后，數(shù)量進(jìn)一步簡化減少，操作簡單可行，同時為了保證評定指標(biāo)能客觀反映車輛行駛的安全性能，調(diào)整了評定權(quán)重，易于操作且更能反映廣西農(nóng)村公路路況特點(diǎn)，對提供廣西農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)管理水平起到一定作用。

表1 水泥混凝土路面損壞類型對比表

路面技術(shù)狀況(PQI)應(yīng)根據(jù)路面損壞類型和路面行駛質(zhì)量的相關(guān)規(guī)定及權(quán)重綜合評定。其與高等級公路評定標(biāo)準(zhǔn)對比見表2[9-13]。

廣西農(nóng)村公路大多位于山區(qū)地段，縱向線型較差，從多年的檢測數(shù)據(jù)來看，會造成國際平整度IRI值較低，從而導(dǎo)致根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范評定的標(biāo)準(zhǔn)評定，RQI及PQI結(jié)果偏低，不符合農(nóng)村公路的實(shí)際路況技術(shù)等級，廣西低等級的農(nóng)村公路普遍存在這類問題，為解決此問題，參照借鑒國內(nèi)其他省的地方標(biāo)準(zhǔn)處理方法，結(jié)合廣西農(nóng)村公路自然環(huán)境及道路路況特點(diǎn)，相應(yīng)調(diào)整了各計算參數(shù)的權(quán)重，按表2調(diào)整后的參數(shù)的權(quán)重評價反饋情況來看，調(diào)整后的評定結(jié)果更加符合廣西農(nóng)村公路路況實(shí)際情況。

表2 水泥混凝土路面評定理論對比表

2.3 工程應(yīng)用

研究成果在廣西某市4個縣所轄的農(nóng)村公路25條路線應(yīng)用，共計檢測里程189.475 km，公路行政等級為縣道、鄉(xiāng)道、村道，路面材料類型為水泥混凝土路面，其中每縣抽取了1條線路進(jìn)行對比分析，分析結(jié)果如表3所示。

表3 工程應(yīng)用分析結(jié)果對比表

現(xiàn)場檢測如圖8所示。

由表3，圖8可知：農(nóng)村公路中由于交通量及載重車輛不大，因此1號路評定為中等級較為合理，采取的養(yǎng)護(hù)對策為中修填縫修補(bǔ)縱縫即可，不建議按次等級進(jìn)行大修；2號路及3號路評定為良等級較為合理，養(yǎng)護(hù)對策采取小修即可，不建議進(jìn)行大中修；4號路評定為優(yōu)較為合理，養(yǎng)護(hù)對策采取加強(qiáng)日常巡查即可。由此可知，按照研究成果評定農(nóng)村公路，更切合實(shí)際路況的技術(shù)狀況等級，更利于把有限的資金劃撥到急于需要養(yǎng)護(hù)維修的道路中去。

3 廣西農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理應(yīng)用

農(nóng)村公路技術(shù)狀況分為優(yōu)、良、中、次、差五個等級，農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)按作業(yè)性質(zhì)可分為日常養(yǎng)護(hù)和養(yǎng)護(hù)工程[14-15]。農(nóng)村公路日常養(yǎng)護(hù)包括日常巡查、日常保養(yǎng)和小修。農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程包括預(yù)防養(yǎng)護(hù)工程、修復(fù)養(yǎng)護(hù)工程和應(yīng)急養(yǎng)護(hù)工程。日常巡查是為及時發(fā)現(xiàn)農(nóng)村公路及其所屬設(shè)施損壞、污染及其他影響正常通行的情況，開展的日常檢查、查看工作。日常保養(yǎng)是對農(nóng)村公路及其所屬設(shè)施經(jīng)常進(jìn)行清潔、整理等維護(hù)保養(yǎng)的作業(yè)。小修是對農(nóng)村公路及其所屬設(shè)施的輕微損壞進(jìn)行的修補(bǔ)。養(yǎng)護(hù)工程是對影響農(nóng)村公路及其所屬設(shè)施正常使用的功能性和結(jié)構(gòu)性病害進(jìn)行的修復(fù)。

根據(jù)研究成果評定所檢線路，可知1號路需進(jìn)行中修，2號路、3號路小修保養(yǎng)即可，4號路建議加強(qiáng)日常巡查，維修資金可根據(jù)預(yù)算優(yōu)先撥付1號路，保證路通橋通。

4 結(jié)論

通過調(diào)查廣西所屬區(qū)域的自然環(huán)境，結(jié)合廣西農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)組成、路況病害特征，通過實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，研究了廣西農(nóng)村公路路況評價準(zhǔn)則，得出如下幾點(diǎn)結(jié)論：

1)農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)類型多樣，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，交通量小，水泥混凝土路面在廣西農(nóng)村公路占比較大。

2)通過規(guī)范農(nóng)村公路檢查手段，簡化評價指標(biāo)，調(diào)整權(quán)重，完善評價計算模型，研究成果的計算模型更客觀評價農(nóng)村公路的技術(shù)狀況。

3)評價準(zhǔn)則經(jīng)工程實(shí)踐應(yīng)用后，有效指導(dǎo)了所測線路的農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理及資金劃撥決策，對廣西其他農(nóng)村公路的管養(yǎng)決策有一定的推廣價值。

4)農(nóng)村公路技術(shù)狀況評定工作是農(nóng)村公路管理養(yǎng)護(hù)工作的依據(jù)，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村公路健康持續(xù)發(fā)展的重要前提。