基于現(xiàn)行規(guī)范差異對路面使用性能指數(shù)評定影響及養(yǎng)護決策分析

顧青海

（北京市政路橋管理養(yǎng)護集團有限公司，北京 101300）

1 前言

當前，國家高度重視農(nóng)村公路建設，大力改善道路通行環(huán)境和行車舒適度性能，尤其是對低等級農(nóng)村公路檢測、評定工作更是作為考核管養(yǎng)部門重要指標。農(nóng)村公路是路網(wǎng)中最基礎的交通設施，經(jīng)過多年運營使用，現(xiàn)況道路已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的病害，需掌握農(nóng)村公路路況技術水平。在現(xiàn)有路網(wǎng)技術水平上，制定下一年度道路維修養(yǎng)護建議，符合管養(yǎng)單位的中長期規(guī)劃和年度計劃的需要。鑒于當前檢測、評定規(guī)范種類、內(nèi)容差異均較大，造成檢測評價結果差距相差較大，為此在全國范圍內(nèi)進行科學、公正的評比而出臺統(tǒng)一的評定標準迫在眉睫。

2 鄉(xiāng)村公路檢測技術

2.1 檢測目的與意義

通過對鄉(xiāng)村公路檢測與評定，掌握鄉(xiāng)村公路技術狀況水平，還能夠通過規(guī)范間存在的差異對檢測結果影響進行深度分析與評價，為養(yǎng)護管理、決策分析提供合理化建議，對其他各區(qū)乃至全國范圍內(nèi)有針對性開展技術指導工作，并對現(xiàn)暫行的評定規(guī)范是否具有普遍適用性提供數(shù)據(jù)支持依據(jù)。

2.2 檢測依據(jù)

《農(nóng)村公路技術狀況評定規(guī)范》（DB 11/T 1614-2019) 簡稱“北京地標”；

《低等級農(nóng)村公路技術狀況評定指南》簡稱“指南”；

《公路技術狀況評定標準》（JTG 5210-2018) 簡稱“標準”。

2.3 《北京地標》檢測、評定方法

2.3.1 分項指標檢測

（1）路面使用性能指數(shù)PQI。

式中，wPCI、wRQI、PCI、RQI分別在PQI中的權重，取值見本規(guī)范4.2.2條款。

（2）路面損壞狀況指數(shù)PCI。

式中，DR為路面破損率；iA為第i類路面損壞面積（m2）；A為調(diào)查的路面面積；a0、a1、i0為常數(shù)，取值見本規(guī)范4.2.2.1條款；i為第i項路面損壞類型。

（3）路面行駛質(zhì)量RQI。

式中，IRI為國際平整度指數(shù)；a0、a1為常數(shù)，取值見本規(guī)范4.2.2.2條款。

2.3.2 分項指標評定

分項指標應分為優(yōu)、良、中、次、差五個等級，≥90為優(yōu)，≥80且＜90為良，≥70且＜80為中，≥60且＜70為次，＜60為差。

2.4 附件《指南》檢測、評定方法

2.4.1 分項指標檢測

附件《指南》中要求分項指標（PQI、PCI、RQI）計算與《北京地標》規(guī)范中要求相同，僅在公式中的所占代表權重和所代表的常數(shù)數(shù)值不同，具體數(shù)值見附件《指南》中相關要求內(nèi)容。路面破損率計算有所不同，破損率公式中需要統(tǒng)計第i類路面損壞的累計面積。

2.4.2 分項指標評定

分項指標等級與《北京地標》內(nèi)容一致。

3 現(xiàn)行規(guī)范間差異

基于目前實施的兩種評定規(guī)范，均可對低等級農(nóng)村公路技術狀況進行檢測與評定，但兩本規(guī)范中存在較大差異如下所示。

《北京地標》規(guī)定：（1）瀝青路面損壞分類9項。①縱向裂縫和橫向裂縫損壞按長度計算。②坑槽病害規(guī)定深度大于2cm的坑洼，面積在0.04m2以上。③損壞類型有權重。（2）水泥路面損壞分類為10項。①裂縫按影響寬度0.6m換算成面積。②板角斷裂規(guī)定裂縫與縱橫接縫相交，且交點距離板角小于板邊長度一半損壞。③破碎板規(guī)定板塊裂縫分為3塊或以上。④坑洞病害有效直徑大于30mm、深度大于10mm。⑤損壞類型有權重。（3）分項指標規(guī)定瀝青：WPCI取0.7、WRQI取0.3；水泥：WPCI取0.85、WRQI取0.15；PCI指標：瀝青a0取10、a1取0.4；水泥a0取9、a1取0.42；損壞類型對應取9、10；RQI指標：瀝青a0取0.0185、a1取0.58；水泥a0取0.0125、a1取0.4。

附件《指南》規(guī)定：（1）瀝青路面損壞減少5項。①網(wǎng)裂規(guī)定裂縫塊度＜0.8m相互交錯的小網(wǎng)格狀裂縫。②縱向、橫向裂縫寬度大于3mm。③坑槽損壞調(diào)整為0.01m2。④無損壞權重要求。（2）水泥路面損壞分類減少4項。①板角斷裂和裂縫統(tǒng)一歸為裂縫。將裂縫影響寬度調(diào)整為0.8m。②破碎板增加了最大板塊面積的規(guī)定。③將錯臺影響寬度調(diào)整為1.0m。④坑洞局部集料喪失而在路面表面形成面積≥0.01m2。⑤損壞無權重要求。（3）分項指標規(guī)定三級公路：瀝青：WPCI取0.60、WRQI取0.40；水泥：WPCI取0.65、WRQI取0.35；四級公路：WPCI取值均為1.00，WRQI取值均為0；PCI指標：瀝青a0取14.03、a1取0.37；水泥a0取10.91、a1取0.392；砂石路面a0取10.10 a1取0.487；損壞類型對應取4；5；4；RQI指標：瀝青a0取0.0167、a1取0.56；水泥a0取0.0146、a1取0.52。

4 列舉實例

4.1 鄉(xiāng)村公路技術狀況檢測與評定實例

4.1.1 工程概況

2022年，對北京市兩個區(qū)鄉(xiāng)村公路進行檢測，其中A區(qū)里程為194.628公里，B區(qū)里程為396.621公里。應業(yè)主單位的要求，檢測單位應分別按照《北京地標》和附加《指南》中的要求進行數(shù)據(jù)處理，并進行對比分析及評價。

4.1.2 數(shù)據(jù)整理

A區(qū)數(shù)據(jù)處理評價見表1，B區(qū)數(shù)據(jù)處理評價見表2。

表1 A區(qū)數(shù)據(jù)處理評價表

表2 B區(qū)數(shù)據(jù)處理評價表

5 結果對比

根據(jù)兩種規(guī)范分別對A區(qū)、B區(qū)檢測成果進行分類統(tǒng)計，并對檢測結果進行對比，尤其是對各分項指標及優(yōu)良中路率進行評價，見表3。

表3 A區(qū)、B區(qū)路面技術狀況匯總對比結果表

表3對比結果，看出A區(qū)、B區(qū)在附件《指南》統(tǒng)計匯總結果中的數(shù)值偏高，尤其是A區(qū)的優(yōu)良中路率要高出約23%。

在附件《指南》對A區(qū)、B區(qū)分不同類別統(tǒng)計分項指標數(shù)據(jù)中，大部分數(shù)值好一些，其中PQI值整體高出5～10分范圍，優(yōu)良中路率大多數(shù)要高出7%～15%。

6 差異分析與評價

對路面技術狀況整體差異評價中（A減A區(qū)）分項指標PQI、PCI、RQI分別為7.29、6.05、23.76，優(yōu)良中路率為22.9%。（B減B區(qū)）分項指標PQI、PCI、RQI分別為3.0、2.23、4.98，優(yōu)良中路率為4.79%。差異對比結果表明：采用附件《指南》評價A區(qū)PQI指標增加7.29，提高9.2%；PCI指標增加6.05，提高7.6%。B區(qū)PQI指標增加3.00，提高3.9%；PCI指標增加2.23，提高2.9%。

兩種規(guī)范對A區(qū)路面技術狀況指數(shù)PQI相減后里程統(tǒng)計中，所占比例大于5的里程（107.234公里）占A區(qū)總里程的55.39%；B區(qū)所占比例大于5的里程（133.612公里）占B區(qū)總里程的33.69%；采用《北京地標》規(guī)范評價的PQI數(shù)值整體偏低。

兩種規(guī)范對A區(qū)、B區(qū)PCI、RQI分項指標差異分析里程統(tǒng)計中，（A減A區(qū)）PCI和RQI指標大于5的里程（96.215公里、175.968公里）占A區(qū)總里程的49.44%和90.41%；（B減B區(qū)）PCI和RQI指標大于5的里程數(shù)（94.578公里、165.325公里）占B區(qū)總里程23.85%和41.68%；采用《北京地標》規(guī)范評價的PCI和RQI分項指標數(shù)值整體偏低。

7 影響因素與探討

7.1 《北京地標》檢測評定的影響

病害損壞分類多（9種），在后期病害識別時，造成病害累計面積增加，從而使路面損壞PCI指標減少，從而造成路面技術狀況指數(shù)PQI指標和全區(qū)優(yōu)良中等路率數(shù)值大幅降低。

7.2 附件《指南》檢測評定的影響

（1）規(guī)范病害損壞分類少（4種），忽略了路面變形類病害的影響。

（2）裂縫病害中規(guī)定了限值（3mm）的要求，在后期病害圖像識別時，造成部分短小、輕微的裂縫易被人工手動剔除，造成病害累計面積數(shù)值降低，使路面損壞PCI指標增加，從而造成PQI指標和全區(qū)優(yōu)良中等路率數(shù)值有所增加，但不能直觀反映路面使用性能的總體狀況。

（3）附件《指南》要求四級公路僅考慮PCI一項指標，以中、西部山區(qū)尤其是屬地四級公路里程多、病害較嚴重時，路面破損率會增大，PQI數(shù)值與PCI數(shù)值相同，在同等里程條件下，PCI數(shù)值對PQI指標和全區(qū)優(yōu)良中等路率值有較大差距。還忽略了四級公路路面行駛質(zhì)量。

7.3 探討考慮的方面

目前各屬地的地方標準與附件《指南》存在較大差異，尚未形成一套全國范圍內(nèi)通用的評定標準，無法對全國各省的農(nóng)村公路技術狀況水平開展公平、公正的評價工作。鑒于此種情況，頒布實施通用標準迫在眉睫，需要重點考慮但不僅限于以下幾方面內(nèi)容，見表4。

表4 需重點考慮內(nèi)容方面

8 養(yǎng)護決策分析

8.1 養(yǎng)護標準

養(yǎng)護標準是路況實測值或預測值進行比較而設定的限制數(shù)值。當路況實測值或預測值超出限值時，就產(chǎn)生了養(yǎng)護需求，即當路面使用性能衰變到一定程度或低于養(yǎng)護標準時，就要考慮對其進行相應方式的養(yǎng)護，以保持或恢復路面的使用性能。

養(yǎng)護標準的取值將直接影響路面養(yǎng)護時間，從而影響?zhàn)B護需求（養(yǎng)護里程及費用）。高標準將使路面提前處治，路面性能可以維持在較高的水平上；反之，養(yǎng)護周期延長，平均性能降低。見圖1。

圖1 路面養(yǎng)護標準對養(yǎng)護需求的影響圖

8.2 養(yǎng)護需求分析

典型養(yǎng)護方案的養(yǎng)護單價是編制年度養(yǎng)護預算的基礎，綜合考慮A區(qū)實際情況，制定養(yǎng)護對策費用模型，分別按單價40、80和170（元/㎡）進行養(yǎng)護。

根據(jù)不同路面類型進行預防養(yǎng)護、功能性修復和結構性修復，分析結果表明：A區(qū)鄉(xiāng)村公路養(yǎng)護工程需求總長度46.323km，需養(yǎng)護資金3037.95萬元。其中，預防性養(yǎng)護（微表處、加鋪罩面）里程11.814km，需養(yǎng)護費用269.618萬元；功能性修復（銑刨加鋪4cmAC-13、20%換板）里程15.962km，需養(yǎng)護費用765.932萬元；結構性修復（4cmAC-13+5cmAC-16+20cm水穩(wěn)層、白改黑4cmAC+5cmAC+20cm水穩(wěn)層）里程18.545km，需養(yǎng)護費用2002.4萬元。

8.3 投資效益分析

根據(jù)上述養(yǎng)護需求分析結果，在不同資金投入水平下，A區(qū)鄉(xiāng)村公路分項指標變化情況見圖2。

圖2 不同投資水平下的路網(wǎng)分項指標對比圖

從圖2結果看出，隨著投資比例的加大，路況水平逐漸提高。建議將路網(wǎng)PQI水平從86.51分提升至87分，A區(qū)道路養(yǎng)護工程投入約2855.675萬元。

9 結語

本文通過2種不同規(guī)范對道路進行檢測、評定，并針對2種規(guī)范間差異對路面技術狀況分項指標的影響進行分析與評價?？偨Y出采用附件《指南》評價低等級農(nóng)村公路技術水平，不僅忽略了路面變形類病害對路面影響，還會對山區(qū)四級公路破損較嚴重的道路影響路面性能指數(shù)PQI值降低，還忽略了人們對路面行駛質(zhì)量舒適性能的要求。鑒于附件《指南》中存在一些不足，在此基礎上未來頒布實施一套全國范圍內(nèi)通用的評定標準需求比較迫切，在新標準中還提出重點綜合考慮的幾點想法和建議內(nèi)容，望有關部門在認為可行的條件下采納應用，建議根據(jù)新出臺的評定標準制定切實可行高水平的養(yǎng)護決策。