基于现行规范差异对路面使用性能指数评定影响及养护决策分析

顾青海

（北京市政路桥管理养护集团有限公司，北京 101300）

1 前言

当前，国家高度重视农村公路建设，大力改善道路通行环境和行车舒适度性能，尤其是对低等级农村公路检测、评定工作更是作为考核管养部门重要指标。农村公路是路网中最基础的交通设施，经过多年运营使用，现况道路已经出现不同程度的病害，需掌握农村公路路况技术水平。在现有路网技术水平上，制定下一年度道路维修养护建议，符合管养单位的中长期规划和年度计划的需要。鉴于当前检测、评定规范种类、内容差异均较大，造成检测评价结果差距相差较大，为此在全国范围内进行科学、公正的评比而出台统一的评定标准迫在眉睫。

2 乡村公路检测技术

2.1 检测目的与意义

通过对乡村公路检测与评定，掌握乡村公路技术状况水平，还能够通过规范间存在的差异对检测结果影响进行深度分析与评价，为养护管理、决策分析提供合理化建议，对其他各区乃至全国范围内有针对性开展技术指导工作，并对现暂行的评定规范是否具有普遍适用性提供数据支持依据。

2.2 检测依据

《农村公路技术状况评定规范》（DB 11/T 1614-2019) 简称“北京地标”；

《低等级农村公路技术状况评定指南》简称“指南”；

《公路技术状况评定标准》（JTG 5210-2018) 简称“标准”。

2.3 《北京地标》检测、评定方法

2.3.1 分项指标检测

（1）路面使用性能指数PQI。

式中，wPCI、wRQI、PCI、RQI分别在PQI中的权重，取值见本规范4.2.2条款。

（2）路面损坏状况指数PCI。

式中，DR为路面破损率；iA为第i类路面损坏面积（m2）；A为调查的路面面积；a0、a1、i0为常数，取值见本规范4.2.2.1条款；i为第i项路面损坏类型。

（3）路面行驶质量RQI。

式中，IRI为国际平整度指数；a0、a1为常数，取值见本规范4.2.2.2条款。

2.3.2 分项指标评定

分项指标应分为优、良、中、次、差五个等级，≥90为优，≥80且＜90为良，≥70且＜80为中，≥60且＜70为次，＜60为差。

2.4 附件《指南》检测、评定方法

2.4.1 分项指标检测

附件《指南》中要求分项指标（PQI、PCI、RQI）计算与《北京地标》规范中要求相同，仅在公式中的所占代表权重和所代表的常数数值不同，具体数值见附件《指南》中相关要求内容。路面破损率计算有所不同，破损率公式中需要统计第i类路面损坏的累计面积。

2.4.2 分项指标评定

分项指标等级与《北京地标》内容一致。

3 现行规范间差异

基于目前实施的两种评定规范，均可对低等级农村公路技术状况进行检测与评定，但两本规范中存在较大差异如下所示。

《北京地标》规定：（1）沥青路面损坏分类9项。①纵向裂缝和横向裂缝损坏按长度计算。②坑槽病害规定深度大于2cm的坑洼，面积在0.04m2以上。③损坏类型有权重。（2）水泥路面损坏分类为10项。①裂缝按影响宽度0.6m换算成面积。②板角断裂规定裂缝与纵横接缝相交，且交点距离板角小于板边长度一半损坏。③破碎板规定板块裂缝分为3块或以上。④坑洞病害有效直径大于30mm、深度大于10mm。⑤损坏类型有权重。（3）分项指标规定沥青：WPCI取0.7、WRQI取0.3；水泥：WPCI取0.85、WRQI取0.15；PCI指标：沥青a0取10、a1取0.4；水泥a0取9、a1取0.42；损坏类型对应取9、10；RQI指标：沥青a0取0.0185、a1取0.58；水泥a0取0.0125、a1取0.4。

附件《指南》规定：（1）沥青路面损坏减少5项。①网裂规定裂缝块度＜0.8m相互交错的小网格状裂缝。②纵向、横向裂缝宽度大于3mm。③坑槽损坏调整为0.01m2。④无损坏权重要求。（2）水泥路面损坏分类减少4项。①板角断裂和裂缝统一归为裂缝。将裂缝影响宽度调整为0.8m。②破碎板增加了最大板块面积的规定。③将错台影响宽度调整为1.0m。④坑洞局部集料丧失而在路面表面形成面积≥0.01m2。⑤损坏无权重要求。（3）分项指标规定三级公路：沥青：WPCI取0.60、WRQI取0.40；水泥：WPCI取0.65、WRQI取0.35；四级公路：WPCI取值均为1.00，WRQI取值均为0；PCI指标：沥青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；损坏类型对应取4；5；4；RQI指标：沥青a0取0.0167、a1取0.56；水泥a0取0.0146、a1取0.52。

4 列举实例

4.1 乡村公路技术状况检测与评定实例

4.1.1 工程概况

2022年，对北京市两个区乡村公路进行检测，其中A区里程为194.628公里，B区里程为396.621公里。应业主单位的要求，检测单位应分别按照《北京地标》和附加《指南》中的要求进行数据处理，并进行对比分析及评价。

4.1.2 数据整理

A区数据处理评价见表1，B区数据处理评价见表2。

表1 A区数据处理评价表

表2 B区数据处理评价表

5 结果对比

根据两种规范分别对A区、B区检测成果进行分类统计，并对检测结果进行对比，尤其是对各分项指标及优良中路率进行评价，见表3。

表3 A区、B区路面技术状况汇总对比结果表

表3对比结果，看出A区、B区在附件《指南》统计汇总结果中的数值偏高，尤其是A区的优良中路率要高出约23%。

在附件《指南》对A区、B区分不同类别统计分项指标数据中，大部分数值好一些，其中PQI值整体高出5～10分范围，优良中路率大多数要高出7%～15%。

6 差异分析与评价

对路面技术状况整体差异评价中（A减A区）分项指标PQI、PCI、RQI分别为7.29、6.05、23.76，优良中路率为22.9%。（B减B区）分项指标PQI、PCI、RQI分别为3.0、2.23、4.98，优良中路率为4.79%。差异对比结果表明：采用附件《指南》评价A区PQI指标增加7.29，提高9.2%；PCI指标增加6.05，提高7.6%。B区PQI指标增加3.00，提高3.9%；PCI指标增加2.23，提高2.9%。

两种规范对A区路面技术状况指数PQI相减后里程统计中，所占比例大于5的里程（107.234公里）占A区总里程的55.39%；B区所占比例大于5的里程（133.612公里）占B区总里程的33.69%；采用《北京地标》规范评价的PQI数值整体偏低。

两种规范对A区、B区PCI、RQI分项指标差异分析里程统计中，（A减A区）PCI和RQI指标大于5的里程（96.215公里、175.968公里）占A区总里程的49.44%和90.41%；（B减B区）PCI和RQI指标大于5的里程数（94.578公里、165.325公里）占B区总里程23.85%和41.68%；采用《北京地标》规范评价的PCI和RQI分项指标数值整体偏低。

7 影响因素与探讨

7.1 《北京地标》检测评定的影响

病害损坏分类多（9种），在后期病害识别时，造成病害累计面积增加，从而使路面损坏PCI指标减少，从而造成路面技术状况指数PQI指标和全区优良中等路率数值大幅降低。

7.2 附件《指南》检测评定的影响

（1）规范病害损坏分类少（4种），忽略了路面变形类病害的影响。

（2）裂缝病害中规定了限值（3mm）的要求，在后期病害图像识别时，造成部分短小、轻微的裂缝易被人工手动剔除，造成病害累计面积数值降低，使路面损坏PCI指标增加，从而造成PQI指标和全区优良中等路率数值有所增加，但不能直观反映路面使用性能的总体状况。

（3）附件《指南》要求四级公路仅考虑PCI一项指标，以中、西部山区尤其是属地四级公路里程多、病害较严重时，路面破损率会增大，PQI数值与PCI数值相同，在同等里程条件下，PCI数值对PQI指标和全区优良中等路率值有较大差距。还忽略了四级公路路面行驶质量。

7.3 探讨考虑的方面

目前各属地的地方标准与附件《指南》存在较大差异，尚未形成一套全国范围内通用的评定标准，无法对全国各省的农村公路技术状况水平开展公平、公正的评价工作。鉴于此种情况，颁布实施通用标准迫在眉睫，需要重点考虑但不仅限于以下几方面内容，见表4。

表4 需重点考虑内容方面

8 养护决策分析

8.1 养护标准

养护标准是路况实测值或预测值进行比较而设定的限制数值。当路况实测值或预测值超出限值时，就产生了养护需求，即当路面使用性能衰变到一定程度或低于养护标准时，就要考虑对其进行相应方式的养护，以保持或恢复路面的使用性能。

养护标准的取值将直接影响路面养护时间，从而影响养护需求（养护里程及费用）。高标准将使路面提前处治，路面性能可以维持在较高的水平上；反之，养护周期延长，平均性能降低。见图1。

图1 路面养护标准对养护需求的影响图

8.2 养护需求分析

典型养护方案的养护单价是编制年度养护预算的基础，综合考虑A区实际情况，制定养护对策费用模型，分别按单价40、80和170（元/㎡）进行养护。

根据不同路面类型进行预防养护、功能性修复和结构性修复，分析结果表明：A区乡村公路养护工程需求总长度46.323km，需养护资金3037.95万元。其中，预防性养护（微表处、加铺罩面）里程11.814km，需养护费用269.618万元；功能性修复（铣刨加铺4cmAC-13、20%换板）里程15.962km，需养护费用765.932万元；结构性修复（4cmAC-13+5cmAC-16+20cm水稳层、白改黑4cmAC+5cmAC+20cm水稳层）里程18.545km，需养护费用2002.4万元。

8.3 投资效益分析

根据上述养护需求分析结果，在不同资金投入水平下，A区乡村公路分项指标变化情况见图2。

图2 不同投资水平下的路网分项指标对比图

从图2结果看出，随着投资比例的加大，路况水平逐渐提高。建议将路网PQI水平从86.51分提升至87分，A区道路养护工程投入约2855.675万元。

9 结语

本文通过2种不同规范对道路进行检测、评定，并针对2种规范间差异对路面技术状况分项指标的影响进行分析与评价。总结出采用附件《指南》评价低等级农村公路技术水平，不仅忽略了路面变形类病害对路面影响，还会对山区四级公路破损较严重的道路影响路面性能指数PQI值降低，还忽略了人们对路面行驶质量舒适性能的要求。鉴于附件《指南》中存在一些不足，在此基础上未来颁布实施一套全国范围内通用的评定标准需求比较迫切，在新标准中还提出重点综合考虑的几点想法和建议内容，望有关部门在认为可行的条件下采纳应用，建议根据新出台的评定标准制定切实可行高水平的养护决策。