西北地区高速公路发展中的若干关系分析

摘要：高速公路的发展不仅为我国国民经济的稳定运行奠定了坚实的基础，同时也形成了一笔巨大的社会财富。如何使高速公路更好地发挥作用，是我们面临的一个重要问题，也是高速公路养护工作的主要目的。高速公路采用什么养护对策，主要取决于单项路况指标和养护资金。因此，必须掌握和了解现有高速公路路况，进行高速公路调查研究工作，在此基础上才能对路况进行科学合理的评价。

关键词：高速公路；永久变形；温度应力；收缩裂缝；动荷载；抗拉强度

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：

1引言

截至2011年底，我国高速公路总里程达8.5万公里，除了京津塘高速公路和广深珠高速公路等少数工程使用10年后仍然只需通过表面处理就可恢复路面的使用性能外，其他高速公路基本上达不到设计年限就需要大修。而且近几年来许多没有达到设计年限的高速公路沥青路面开始大修、翻修、重建，即普遍发生了早期损坏，有的甚至使用不到2年就出现较严重的损坏现象。对于西北地区的高速公路虽然建设晚，使用期较短，但是早期损坏现象同样出现。如何减少早期破坏现象的发生成为当今公路界的热门话题，这个问题不解决的话，将会严重地影响高速公路的发展。本论文从养护的角度进行研究，寻求解决西北地区高速公路路面病害的方法。根据对西北地区高速公路交通、建设、管理现状的调查，对高速公路发展中的四大重要关系进行分析。

2气候与养护的关系分析

2.1温度与养护的关系分析

西北地区高速公路路面都是采用沥青混合料铺筑而成，沥青材料是一种典型的温度敏感性材料，随着温度的变化其力学特性也发生显著变化。沥青的劲度随温度升高而降低，低温时的状态表现为脆硬固体，随着温度升高逐渐向粘弹性体发展，高温时呈现流态。当温度较高时，由于沥青的粘度急剧下降，集料间的粘结力减小，混合料的劲度模量降低，在重复荷载作用下会产生较大的永久变形。因此，在夏季高温条件下，容易产生流动性推挤和车辙变形。而在温度较低时，混合料具有较高的强度，但是抵抗变形的能力显著降低。

因此，在冬季温度骤降或温度反复升降的条件下，由于路面结构内部的温度应力超过材料的抗拉强度而产生温度收缩裂缝。由此可见，温度的变化促使路面损坏现象的产生，并且温度每时每刻都在变化，尤其是季节交替时更为显著。这就迫使路面养护必须随时、及时进行。要保证路面破坏能够及时修补而恢复正常状态，.必须根据气温变化情况，周期性地或随时对路况进行巡查并做出相关记录，及时发现病害和预测病害的产生，并制定出快速的应对措施。

2.2湿度与养护的关系分析

路面的湿度主要来源是大气降雨和降雪，路面被一层水膜覆盖，当车辆在这样的路面上高速行驶时，轮胎与路面之间的水不断地被高速运转的车轮挤压而产生动水力。动水力作用在轮胎与路面接触的面上，它同时作用于路面和轮胎，是一个瞬间作用力，但是在车轮行驶的轨迹上是始终存在的。当动水力达到足够大时，会使车轮上浮，造成漂滑现象，对行车的安全性非常不利;同时动水力作用于路面上，会对路面材料形成冲刷作用，其长久作用会使沥青剥落，造成坑槽破坏。在高温的条件下，沥青的粘度减小，与集料的粘结力下降，对动水力的剥离作用的抵抗能力相对较小，更容易产生损坏。因此，路面湿度的增加会加快路面损坏现象的产生，增加养护的工作量。所以，应当根据降水情况，做好随时巡查工作，详细记录病害特征，制定处理病害的措施，做到及时消除病害，防止病害蔓延。

3交通与养护的关系分析

3.1渠化交通与养护的关系分析

由于高速公路车流量大、车速高，所以必须要求车辆分车道行驶，才能保证行车的安全性，这样就形成了渠化交通。渠化交通是高速公路的本身特性，它使车辆行驶时尽量靠近行车道的中部，因而车辆会在一个车道上集中通过某一部位。西北地区高速公路路面单车道宽度一般为3.75m，而车辆的宽度为2.5m，当车辆行驶在一个车道上时，驾驶员为了保证行驶在应该行驶的车道上和与两侧车辆有足够的侧向安全距离，操纵车辆的行驶轨迹往往没有什么变化，都是靠近路面宽度方向的靠近中间部分，因此在路面上车轮作用部位受到大量荷载的重复作用，在分车道线和行车道中央很少有荷载的作用。使用早期的路面由于受到汽车荷载的重复作用而逐渐压密，在轮迹处下凹。到了使用后期，凹陷越来越严重，就会发生疲劳破坏，最终形成车辙破坏，这种车辙破坏的形态一般为“V”字型。

3.2超载与养护的关系分析

超载的种类有:在轮胎气压为额定气压，轴重超过法定重量:轴重超过法定重量，轮胎气压超过额定气压;轴重超过额定重量，但未超过法定重量，轮胎气压仍为额定气压;轴重超过额定重量，但未超过法定重量，轮胎气压超过额定气压;轴重不及额定重量，但轮胎气压超过相应的限定范围。我国对于超载的管理只着眼于总吨位，其它如轴数、轴重、每轴的轮胎数、轮重、轮胎压力、接地压强、轴距、轮距、轮胎的花纹、花纹深度、轮胎性能等均不考虑。调查表明西北地区货车比重较大，高速公路通行费高，如果按照规定运输的话，就没有任何效益。由于受到利益的驱使，通常的货车都超载运输。超载车辆的轴载远远大于路面结构设计时的标准轴载，所以高速公路长期处于超负荷的工作状态，是各种破坏现象相继产生的主要原因之一。

4建设与养护的关系分析

从总体看来，高速公路建设与养护既有区别又有联系，二者相辅相成。随着高速公路快速发展和网络化的初步形成，促进了高速公路养护事业的发展。因此，从发展的角度来看，公路建设是发展，依靠养护改善路网功能也是发展。高速公路的建设解决了公路总量不足和标准低的问题，解决了公路基础设施数量少、等级低、通行能力小的矛盾，而高速公路养护是巩固建设成果，提高路网服务功能，发挥建设投资效益的问题，能够保障高速公路基础设施良好的技术状态、路网整体水平、高速公路建设的最终目标的实现。因此，建设是发展，养护是巩固发展成果、提高路网服务功能、充分发挥投资效益的根本措施，养护工作不仅关系到公路建设的成败，而且事关人民群众的切身利益。高速公路从通车时起，其使用性能开始得到发挥，但是其服务能力就在不断地下降，所以从此时开始，养护工作就应该开始。所以，高速公路的建设与养护必须协调发展、同步进行、共同提高，才能保证道路畅通，为国民经济和社会发展提供良好的运输保障。高速公路的建设可分为设计和施工两个阶段，如果设计和施工不合理，通车使用后会出现质量隐患，促使病害的产生，造成高速公路的早期破坏，增加高速公路养护难度和养护工作量，从而减少高速公路的使用寿命。

5管理与养护的关系分析

高速公路管理与养护是密不可分的，如果管理不好，高速公路病害得不到及时妥善的养护和维修，影响正常行车的需要;如果管理得好，采用的先进合理的养护技术，不但养护可以得到及时维修，而且会降低养护工程造价。只有管理和养护结合起来，才能保护好高速公路的建设成果。

（1）管理体制与养护的关系分析

高速公路养护管理体制是指高速公路的养护过程中，权限划分及管理活动赖以进行的物质存在形式，即高速公路养护管理机构设置、养护管理人员配备和一系列规律规则、秩序和规范所构成的制度体系。我国高速公路养护管理体制是在己经有了大批高速公路以后才开始考虑建设的，目前正处于改革阶段，相比美国的高速公路养护管理建设严重滞后。其基本构成要素之间不能互相协调、互相制约、相辅相成，阻碍了养护工程的有效实施。建设工程的管理体制较成熟完备，而养护工程的管理体制弊端较多，因而养护工程的管理体制可以借鉴建设工程的管理体制逐步完善，才能保障养护工程的质量。

（2）质量管理体系与养护的关系分析

我国普通公路有较完善的养护技术，所以在刚有高速公路建成时，通常的养护方法采用普通公路的养护方法进行。由于高速公路有特殊的要求，如病害养护的及时性、养护技术的先进性、养护寿命的长效性等，一般的养护方法是不能满足要求的。另外养护施工单位的经验和技术水平较低，没有规范的养护质量检评办法，所以养护质量难以保证，病害不可避免地产生了。建设工程有比较完备的质量管理体系，而养护工程的质量管理处于探索阶段，可以借鉴建设工程的经验逐步完善。

6结束语

总之，西北地区各省份可以按照区域的特点，形成区域协作，达到共同进步的目的，提高西北地区高速公路养护水平，缩小地区间的差距，加快全国高速公路的网络化，这对保持高速公路的使用性能具有重要的现实意义。

参考文献：

[1] 沈金安. 对我国沥青路面结构的思考[J]. 中国公路，2002，18:38-41

[2] 仇金选. 正确处理建养管的关系[J].中国公路，2003，14:36-37

第一作者简介：靳宏（1977-）,男,汉族,陕西省岐山县人,1997年毕业于陕西省交通学校公路与桥梁专业，助理工程师，现从事公路工程建设管理工作。作者简介

第二作者作者简介：衡亮（1980-）,男,汉族,陕西省凤翔县人,2000年7月毕业于陕西省交通学校公路与桥梁工程专业,2005年1月毕业于北京交通大学网络教育学院公路工程与管理专业专科,2008年3月取得助理工程师任职资格,现从事公路工程建设管理工作。

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