【文章內(nèi)容簡介】 筑率的變化。 5%的鋪筑率從 1960 年開始，在 1970 年迅速增長達到頂峰，在 1980 年超過 50%，至今稍稍低于 80%。 （ 2）道路網(wǎng)和已鋪筑的道路 圖 和圖 顯示了通過道路分類和鋪筑類型形成的延長憲法。 在日本，包括輕交通在內(nèi)已鋪筑的比例大 約是 75%。在城市地區(qū)，大部分道路已鋪筑。已有的路面增加了道路養(yǎng)護和維修的重要性。在日本， 95%路面是瀝青，余下的是水泥混凝土。雖然水泥混凝土路面耐久，但是在它重新開放交通前需要長時間的固化時間。并且，初始建造成本高，在收縮和收縮縫上行駛舒適度較低。因此，在日本瀝青路面更受歡迎。 （ 3）路面鋪筑預(yù)算 圖 顯示了路面預(yù)算的變化，新的路面建造花費和新的路面修復(fù)花費。 在日本，從 1980 年開始新的建造預(yù)算開始減少，從 1990 年新的修復(fù)預(yù)算開始超過新的建造預(yù)算。但是，值得注意的是，從 1995 年至今修復(fù)的花費也在減少。 2 技術(shù)標(biāo)準 技術(shù)標(biāo)準上的巨大變化 （ 1） 2020 年前 日本道路協(xié)會發(fā)表了“瀝青路面手冊”和“水泥混凝土路面手冊”。這些手冊都基于“方法規(guī)范”。 （ 2） 2020 年后 2020 年 7 月 29 國土資源部，基礎(chǔ)設(shè)施部，交通部和旅游部建立了“路面結(jié)構(gòu)技術(shù)手冊”，如附錄所示。從而將路面結(jié)構(gòu)規(guī)范改變成了基于性能的規(guī)范。 技術(shù)標(biāo)準準則 提供性能指標(biāo)來鋪筑路面，保證交通安全和順暢。 性能指標(biāo)是特定的而沒有限制設(shè)計方法。這個方案提供了一個自由的選擇去減小花費 以及鼓勵使用新技術(shù)。 性能指標(biāo) 造成疲勞破壞的車輪次數(shù) 車輪設(shè)計軸載是 49KN。用原位加速輪載試驗或全方位樣本，或過去的試驗來進行確認。路面測試場是確定造成疲勞破壞所需車輪次數(shù)的方法之一。標(biāo)準顯示在附錄 1.（ 1）中。 造成塑性變形所需車輪次數(shù) 60℃的車輪跟蹤測試是測試造成塑性變形所需車輪數(shù)的方法之一。標(biāo)準顯示在附錄 1.（ 2）中。 平整度 3m直尺被用作測試方法。標(biāo)準顯示在附錄 1.（ 3）中。 滲水量 原位水滲 透儀是用來確認的儀器。標(biāo)準在附錄 中列出 圖表 1原位水滲透儀 結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 設(shè)計要靈活的選擇實驗或理論方法。然而，所有的路面設(shè)計需要確認造成疲勞效應(yīng)的車輪數(shù)量。用以下方法進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須符合標(biāo)準中對造成疲勞效應(yīng)的車輪數(shù)量的限定。 瀝青路面 瀝青混凝土路面的調(diào)試厚度（ Ta’）應(yīng)不小于目標(biāo)厚度 (Ta)。方程的概念以 AASHO道路測試為基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)換系數(shù)（ ai）是一個相當(dāng)于相對強度系數(shù)，設(shè)計的調(diào)試厚度與 AASHTO 標(biāo)準手冊中的結(jié)構(gòu)數(shù)量是相似。 這里： Ta’:設(shè)計調(diào)試厚度 Ai：用于路面每一層結(jié)構(gòu)的材料和施工方法的轉(zhuǎn)換系數(shù) Hi：每一層的厚度 N：層數(shù) 這里： Ta：目標(biāo)施工厚度 N:造成疲勞效應(yīng)的車輪數(shù)量 CBR：路基的設(shè)計 CBR 水泥混凝土路面 縱向的最大荷載壓力和溫度應(yīng)力是水泥混凝土路面設(shè)計的要點。這些公式是以結(jié)合了日本的特殊條件進行修正之后的 Westergaard 的翹曲理論為基礎(chǔ)的。然而，這些是很難完全被確定的。一個設(shè)計表格通過理論設(shè)計方法給出了每個路基的加州承載比和荷載交通量分類。 這里； ：縱向的最大車輪荷載 ：混凝土泊松比 自由縱向邊緣系數(shù)是 ，含有拉桿的縱向邊緣系數(shù)是 車輪荷載 相對剛度的半徑， 彈性模量 K 值 輪胎接觸面積的半徑： 混凝土板厚度： 這里； 縱向邊緣的溫度應(yīng)力 翹曲系數(shù) 混凝土的導(dǎo)熱系數(shù) 混凝土的彈性系數(shù) 板表面和底部之間的溫度差異 3 國土資源部，基礎(chǔ)設(shè)施部，交通部和旅游部中的路面管理系統(tǒng)（ PMS）以及路面養(yǎng)護和維修 概述 路面在它建成后必須進行修護，因為重復(fù)荷載，紫外線照射老化等等因素將會導(dǎo)致路面性能年復(fù)一年地降低。 路面養(yǎng)護的概念顯示在圖 中。路面管理的整個流程是監(jiān)測 — 評估 — 修復(fù)計劃 — 修復(fù)工作。在日本的國家高速路，其總里程大約是 22020 公里，針對車轍深度，裂縫率，粗糙度等因素，每三年就監(jiān)測一次。 中的路面管理系統(tǒng) — PMS 的基本流程 國土資源部，基礎(chǔ)設(shè)施部，交通部和旅游部開發(fā)了路面管理系統(tǒng)（ MLIT—PMS）來使用有限的預(yù)算。 MLIT— PMS 包括路面數(shù)據(jù)庫和修復(fù)計劃系統(tǒng)。 路面數(shù)據(jù)庫 由 MLIT管理的國家高速路大約是 22020 公里。每年都會調(diào)查大約 7300 公里，然后三年循環(huán)一次。 通過自動化路面測試裝置對路面屬性搜集到的數(shù)據(jù)都存儲在路面數(shù)據(jù)庫中。搜集的數(shù)據(jù)是裂縫率（ C%），車轍深度（ Dmm），平整度（ σ mm）。每 100m 搜集一次。維護控制指數(shù)（ MCI） 通過如下公式進行計算。 路面層厚度，建造的歷史，其他有用的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。因此對于道路部門來說呈現(xiàn)和預(yù)估路面狀況都是很容易的。 修復(fù)計劃系統(tǒng) 修復(fù)計劃系統(tǒng)采集路面狀況比標(biāo)準值差的地區(qū)的數(shù)據(jù)。這個系統(tǒng)也可以在網(wǎng)絡(luò)層面根據(jù)資金投入來模擬路面狀況的惡化情況。路面監(jiān)測方法的詳 細情況描述在 段中。 路面監(jiān)測 路面監(jiān)測是路面養(yǎng)護中重要的一部分。在國家高速路養(yǎng)護的情況下，通過路面監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)將會輸入路面管理系統(tǒng)中，如圖 所示。為了正確的輸入數(shù)據(jù)，路面監(jiān)測通過以下步驟進行操作：日常，定期和詳細。這個部分描述了三種監(jiān)測方法和測試數(shù)據(jù)的解釋。 日常監(jiān)測 日常監(jiān)測通過巡邏目視檢查。巡邏工作的流程如圖 所示。如圖中可以看到那樣，巡邏工作通常在兩個地方進行：辦公室和現(xiàn)場。巡邏工作的計劃和準備都仔細地在辦公室進行，目視檢查都根據(jù)計劃和準備在 現(xiàn)場進行；巡邏結(jié)束后在辦公室檢查結(jié)果。在監(jiān)測期間，如圖 所示的道路巡邏援助系統(tǒng)也在辦公室和現(xiàn)場進行。在日常的監(jiān)測中，影響路面狀況的因素通過目視來進行檢查。通過日常監(jiān)測的三個因素如下所示： 防滑 斷層 病害 定期監(jiān)測 進行定期監(jiān)測來確定路面特征狀況的變化。定期監(jiān)測的項目是： 裂縫率 車轍深度 平整度 對于定期監(jiān)測，通過路面測試裝置來測試路面狀況。在日本定期監(jiān)測的基本特征是： 總的測量里程：大約 22020 公里； 監(jiān)測里程：大約每年 7300 公里以及每三年監(jiān)測整個道路網(wǎng)； 測試項目 ：裂縫率，車轍深度和平整度。 在日本主要有兩種類型的路面測試裝置：脈沖相機類型和激光類型。脈沖類型用來測試車轍，平整度和表面裂縫，如圖 所示的幾種裝置?？紤]到車轍，脈沖相機和發(fā)際線投影機被用來測試車轍深度。對于平整度，位移計和激光傳感器被用來測試路表面和裝置間的位移。對于裂縫，照明和裂縫相機被用來監(jiān)測和記錄表面裂縫的狀況。 激光測試裝置可以用來測試三個項目。示意圖顯示在圖 中，激光掃面和圖像分析技術(shù)可以用來測試表面特征。另外，這種裝置有如下特點： 白天和黑夜都可以進行測試； 測試過 程中改變監(jiān)測，裝置都能保持連續(xù)； 測試完后，可以馬上進行數(shù)據(jù)記錄和分析。 詳細監(jiān)測 通過詳細的測試來了解表面破壞的原由。 無破損性檢測適用于在無破損情況下了解結(jié)構(gòu)破壞的變化。日本所用的監(jiān)測方法如下： 表面撓度的測試； 彈性波速的測試； 地面雷達的測試。 表面撓度測量例如落錘式彎沉儀（ FWD）以及貝克曼梁被廣泛用于日本。 現(xiàn)場鉆芯取樣方法被用來了解表面的部分破壞。在這種情況下，每層的變形可以直接測量。并且，鉆芯來的樣品可以用來了解裂縫狀況。另外，通過室內(nèi)輪壓試驗可以監(jiān)測抗車轍 性能。 測試數(shù)據(jù) 如前面部分描述那樣，車轍，裂縫和平整度通過路面監(jiān)測來評估。為了反映監(jiān)測系統(tǒng)中的這些數(shù)據(jù)，用下面的方法和公式來檢查三個項目。 對于車轍，從測試數(shù)據(jù)中提取出每個輪跡處的最大車轍深度。這種方法的照片和原理圖如圖 和圖 所示。 對于裂縫，裂縫狀況可以通過裂縫率來表示。裂縫率通過監(jiān)測面積和裂縫面積的比率來表示。某一地段的裂縫狀況如圖 所示裂縫率的公式如下： 對于平整度，測試概念如圖 所示；平整度通過如下方式計算： 這 里的 σ 是平整度（ mm）， d 是測試值（ mm）， n 是數(shù)據(jù)次數(shù)。通過以上方法，表面的狀況描述在每個項目中。日本國家高速路的路面狀況例子如圖 所示。 圖 國家公路的路面狀況（ a）裂縫率（ b）車轍深度（ c）粗糙度 養(yǎng)護和修復(fù) 圖 說明了路面的養(yǎng)護和維修以及它們的條件。如此圖所示，路面性能隨時間逐漸下降。當(dāng)路面表面性能下降到一定的程度時，需要進行養(yǎng)護，隨后就是維修。在道路的使用壽命中，養(yǎng)護和維修是很重要的因素。 圖 路面養(yǎng)護和維修以及其情況說明 如前面的章節(jié)所示，路面 狀況定期監(jiān)測。日常巡查的重點是那些需要緊急處理的條件。根據(jù)討論的引起道路病害的原因選擇適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護和維修方法。 （ 1） 日常養(yǎng)護 日常養(yǎng)護是對缺陷一旦發(fā)生的反應(yīng)，可以從日常的巡查和居民，道路使用者和其他人反饋的信息來判斷。日常養(yǎng)護是要經(jīng)常進行的，可能相對較小，但是卻相當(dāng)?shù)闹匾? （ 2） 預(yù)防養(yǎng)護 預(yù)防養(yǎng)護對已經(jīng)建成的公路是一種計劃策略。預(yù)防養(yǎng)護通常是阻止將來的變形和修復(fù)或改善路面的條件。預(yù)防養(yǎng)護的費用很有用，可以降低整個路面周期的花費，因為如果進行了預(yù)防養(yǎng)護，現(xiàn)存路面有足夠的結(jié)構(gòu)承載力。 （ 3） 修復(fù)和重建 修復(fù)和重建和預(yù)防養(yǎng)護一樣 是對已經(jīng)建成的公路是一種計劃策略，但是修復(fù)是路面結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)。 一些日常養(yǎng)護，預(yù)防養(yǎng)護和修復(fù)與重建的例子在表 和 。如果路面發(fā)生了一些變形，可能需要把它們結(jié)合使用。 4 路面技術(shù) 路面再生 日本廢舊材料的再回收比例如圖 。 所有廢舊材料再回收比例超過 80%，特別是瀝青混凝土和水泥混凝土的回收率大大提高。 瀝青路面再生 從節(jié)約資源和能源的角度來看 ,我們正在努力減少修復(fù)工程中產(chǎn)生的建設(shè)副產(chǎn)品，并且使用再生瀝青路面（ RAP）。幾乎所有的 RAP 都是可以回收再利 用的。 日本路面再生采用三種方法，即工廠回收利用，現(xiàn)場基層回收利用以及現(xiàn)場表層回收利用。 （ 1）副產(chǎn)品的產(chǎn)生及回收率 大部分的副產(chǎn)品是瀝青混凝土和水泥混凝土。 35%的副產(chǎn)品來自瀝青混凝土， 42%來自水泥混凝土。然而，瀝青混凝土的再生率是 98%。瀝青混凝土回收的大部分副產(chǎn)品都是可以循環(huán)使用的。 （ 2）瀝青混合料的生產(chǎn) 再生瀝青混合料的生產(chǎn)逐年遞增，從 2020 年初到 2020 年達到 4400 萬噸 ,占所有瀝青混合料的 64%。從那時起，再生瀝青混合料的產(chǎn)量隨著瀝青混合料數(shù)量的減少而減少。到 2020 年，再生瀝青混 合料的產(chǎn)量有 3600 萬噸 ,約為生產(chǎn)高峰期產(chǎn)量的 80%。但占所有瀝青混合料的 73%，比以往再生的比重更大。 （ 3）工廠回收 工廠回收 分別有基層材料回 收加工廠和瀝青回收加工廠包括瀝青 混合料 的出產(chǎn)。 工廠回收副產(chǎn)品示意圖如圖 。瀝青回收加工廠和基層材料回收加工廠加工路面副產(chǎn)品，部分副產(chǎn)品在基層材料破碎機中回收。其余的副產(chǎn)品經(jīng)過分類 (過篩 ),粉碎 ,加工成再生集料與新集料生產(chǎn)出再生瀝青混合料。 圖 和圖 是瀝青再生廠混合加工示意圖。有兩種混合法，一種是 滾筒干燥 混合法， 加熱 混合新集料 和再生集料然后將兩者直接加入滾筒干燥機中。另一種方法是 平行加熱混合法，分開加熱混合新集料和再生集料，給再生集料提供一個額外的干燥機 。 （ 4）瀝青再生方法與技術(shù)評估 PAP 以同樣的方式處理新拌瀝青混合料。使用再生劑和新瀝青可以改變?yōu)r青針入度。再生集料的數(shù)量通常不超過混合料的 40％ 。 最大限度的降低建設(shè)副產(chǎn)品的數(shù)量 最大程度的減少建設(shè)副產(chǎn)品 通過 現(xiàn)場基層 回收法， 如果 路基的承載力 很低， 應(yīng) 就地穩(wěn)定。 現(xiàn)場表面層再生 現(xiàn)場表面層再生是現(xiàn)場就地恢復(fù)現(xiàn)有受損瀝青路面的一種方法。 這個過程通常包括以下四個步驟 ： 加熱現(xiàn)有瀝青混合料， 松散材料， 如果必要的話，添加新的瀝青混合料和再生劑， 碾壓壓實成新的表層或者新的粘結(jié)層。 現(xiàn)場基層再生法 現(xiàn)場基層再生是現(xiàn)場就地恢復(fù)現(xiàn)有受損基層的一種方法。 這個過程通常包括以下三個步驟： 粉碎現(xiàn)有的瀝青混合料 ， 混合 加工現(xiàn)有基層材料和穩(wěn)定劑，比如水泥及乳化瀝青， 壓實混合料形成新的基層。 路基穩(wěn)定性處理法 地基承載 力低可用石灰或水泥增加其承載力而不會產(chǎn)生廢土。 非道路副產(chǎn)品 使用技術(shù) 盡管積極的利用非道路副產(chǎn) 品是重要的 ,但有必要檢查環(huán)境安全、質(zhì)量控制和經(jīng)濟效益 及供應(yīng)數(shù)量。 瀝青 路面的特殊功能 排水、低噪音 瀝青路面 （ 1）介紹 排水低噪音瀝青路面表層是多孔瀝青混合料， 表層和基層的下層都是封閉的。 對于城市道路來說 , 排水低噪音路面使雨水下滲至表層 ,有助于