１路面加铺厚度与平整度相关性
１．１不同加铺厚度前后路面平整度状况
根据多条高速公路典型路段路面处治情况，统计分析采用１ｃｍ、２ｃｍ、４ｃｍ和１０ｃｍ等常见加铺厚度进行加铺的路段在加铺前后路面平整度ＩＲＩ数据，结果如图１～图４所示。从图１～图４可知，加铺罩面对于路面平整度的改善具有积极作用；并且随着加铺罩面层厚度的增加，路面平整度改善效果越显著。
１．２加铺厚度与平整度改善关系
为得到加铺厚度与平整度改善程度间的关系，对多条高速公路路面改造前后的平整度数据进行了统计，按保证率系数法确定改造后路面ＩＲＩ阀值，如表１所示。然后分别将加铺前后ＩＲＩ值进行拟合，拟合结果如表２所示，其中ｘ为加铺前ＩＲＩ值，ｙ为加铺后ＩＲＩ值。
１．３路面平整度与最佳加铺厚度
按照平整度ＩＲＩ不同区间分别计算采用１ｃｍ、２ｃｍ、４ｃｍ和１０ｃｍ加铺厚度加铺后路面平整度情况，并与阀值进行对比，选择较理想的加铺厚度，结果如表３所示。从表３可知如下。（１）在应用改善函数计算不同加铺厚度平整度改善程度时，由于实际工程统计显示１ｃｍ加铺厚度段落中，加铺前ＩＲＩ无大于４．３ｍ／ｋｍ的路段，因此可知１ｃｍ加铺厚度在原路面ＩＲＩ小于等于４．３ｍ／ｋｍ时较适宜。同样，２ｃｍ加铺厚度在原路面ＩＲＩ小于等于５．０ｍ／ｋｍ时较适宜，４ｃｍ与１０ｃｍ加铺厚度在原路面ＩＲＩ大于２．３ｍ／ｋｍ时较适宜。（２）原路面ＩＲＩ小于等于２．３ｍ／ｋｍ时，加铺厚度为１ｃｍ与２ｃｍ改善效果相当。原路面ＩＲＩ大于２．３ｍ／ｋｍ且小于等于３．５ｍ／ｋｍ时，２ｃｍ、４ｃｍ与１０ｃｍ３种加铺厚度都可以进行路面平整度改善。考虑经济性及应用成熟度，当原路面ＩＲＩ大于２．３ｍ／ｋｍ且小于等于３．５ｍ／ｋｍ时加铺２ｃｍ或４ｃｍ厚度更合理；原路面ＩＲＩ大于３．５ｍ／ｋｍ时，１ｃｍ和２ｃｍ加铺厚度都不能很好地改善原路面状况，加铺后路面ＩＲＩ都大于２．５ｍ／ｋｍ，而４ｃｍ和１０ｃｍ加铺厚度则能够很好地改善路面平整度。但是当原路面ＩＲＩ大于５．０ｍ／ｋｍ时，加铺４ｃｍ效果并不理想，加铺后路面ＩＲＩ超过了阀值，因此考虑路面厚度的一致性及协调性后建议：当原路面ＩＲＩ大于５．０ｍ／ｋｍ时，实施的方案为浅层铣刨后加铺１０ｃｍ罩面。根据以上分析结果，建立路面平整度ＩＲＩ与加铺厚度关联表，如表４所示。
２实例分析
某高速公路投入运营至今已有１３年之久。运营期间，交通量大、超载现象严重，导致路面出现一定程度的病害。加之交通量逐年增加与气候等因素的影响，路面结构性能和使用性能均有所衰减。为恢复、改善、提高路面结构性能和使用性能，除对原路面结构病害进行处治外，还需加铺沥青混凝土罩面层。
２．１结构加铺厚度设计
结合运营现状分析结果、路面病害调查情况，以及路面抗滑、平整度、结构强度、车辙等性能检测结果，对旧路面进行结构加铺厚度设计。（１）加铺路段单元划分。首先根据原路面状况、交通量等对加铺路段进行划分，以便选择合适单元进行路面加铺厚度设计［４］。路段单元划分层次及指标如表５所示。按照表５中划分单元数进行整合。首先确定最小划分段落数，然后根据相近原则，对路面单元进行离散与整合。划分结果如表６所示。（２）旧路面结构参数研究。对于旧路面加铺设计而言，路面结构参数获取是进行路面结构加铺设计的重要影响因素［５］。本文采用基于路面疲劳开裂损坏的加铺设计方法，对旧路面进行结构加铺厚度设计。所需控制参数及指标如表７所示。（３）加铺厚度设计。在旧路面结构参数研究基础之上，对旧路面进行结构加铺厚度设计，结果如表８所示。
２．２原路面平整度检测
采用基于平整度的路面设计加铺厚度验证方法，对拟定的结构加铺厚度进行匹配性验证前，需对原路面平整度进行检测。平整度检测结果如表９所示。
２．３设计加铺厚度验证
依据前述内容提出的路面加铺厚度与平整度改善关系，把旧路面平整度检测数据代入其中，得到路面所需加铺厚度，再验证其与表８中结构加铺厚度的匹配性。验证结果如表９所示。从验证结果看来，大部分路段均能满足要求，少部分路段由于小范围内的平整度ＩＲＩ值较差，应增大加铺厚度才能满足要求；但从经济性角度考虑，可对局部平整度较差位置进行浅层铣刨后，再按设计结构加铺厚度进行加铺。
３结语
本文从路面平整度指标角度出发，对路面加铺厚度及加铺前后路面平整度相关性进行研究，得到以下主要结论。（１）通过对多条高速公路典型路段加铺厚度及加铺前后平整度数据统计分析，建立了高速公路路面加铺厚度与平整度改善关系。（２）工程实例分析结果表明，采用本文提出的基于平整度的路面设计加铺厚度验证方法验证路面设计结构加铺厚度，对路面加铺厚度设计具有优化作用，并可为其他类似工程提供参考和借鉴。
作者：刘强 刘化学 张宁波 单位：新型道路材料国家工程实验室 江苏省交通科学研究院
