陳安京,郭 靖
(1.南京市城市道路管理中心,南京 210016;2.蘇交科集團股份有限公司,南京 210019)
隨著我國城市化進程的不斷推進以及居民對交通出行質(zhì)量要求的不斷提高,城市道路管理正面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。道路平整度是指路表面相對于理想平面的豎向偏差,會直接影響路面行駛質(zhì)量及行駛舒適性,是城市道路管理的重要指標(biāo)。在城市道路路面綜合評價指數(shù)(PQI)的計算中,快速路和主干路的路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)的權(quán)重均為0.6[1],足見平整度指標(biāo)的重要性。
目前,道路平整度測定主要采用斷面類檢測設(shè)備進行連續(xù)檢測,但由于城市道路具有交叉口密集、道路井蓋分布較多等特點,城市道路的平整度檢測往往受到實際路面因素的諸多影響,結(jié)果可能出現(xiàn)偏差,給城市道路管理造成一定的困難[2]?;诖?,本文以城市道路平整度等級評定標(biāo)準(zhǔn)及城市道路特征為出發(fā)點,分析城市道路平整度的影響因素,以期為城市道路管理和道路平整度控制提供參考。
城市道路評定標(biāo)準(zhǔn)參照《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(CJJ 36—2016),規(guī)定城市道路路面行駛質(zhì)量評價指標(biāo)為路面行駛質(zhì)量指數(shù),計算公式為
RQI=4.98-0.34×IRI
(1)
式中,IRI為國際平整度指數(shù),m/km;RQI數(shù)值范圍為0~4.98,如出現(xiàn)負(fù)值,則取值0。
將城市道路路面行駛質(zhì)量評價根據(jù)RQI及IRI分為A、B、C、D 4個等級,取值范圍在0~4.98,路面行駛質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。
表1 路面行駛質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)
城市道路平整度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)因道路等級的不同而不同,分為快速路,主干、次干路及支路,以等級“A”為例,快速路的RQI值為[4.1,4.98],主干、次干路為[3.6,4.98],支路為[3.4,4.98],可見道路等級越低,等級“A”的RQI值域越大,評價越寬泛。假設(shè)RQI值為3.5,快速路評價為C,主、次干路評價為B,而支路評價為A,此時行駛舒適程度或感受可能相同,評價結(jié)果卻不一致。
簡而言之,由于城市各等級道路之間平整度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)的不同,相同路面狀況的不同等級道路平整度評定等級不同,或相同平整度等級的不同等級道路上行駛舒適度不同;可見司乘人員的主觀感受不能準(zhǔn)確區(qū)分各道路的實際平整度等級。
為了更清晰地分析城市道路平整度等級評定標(biāo)準(zhǔn),按照換算系數(shù),將城市道路RQI換算為百分制,并與公路RQI進行對比評價。同時,考慮到快速路以高架與隧道為主,燈控路口較少,與公路路況較為相似,故選擇以快速路為例與公路進行對比,城市道路平整度等級評定標(biāo)準(zhǔn)對比[3]如表2所示。根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(CJJ 36—2016),城鎮(zhèn)道路的技術(shù)狀況評價分為四級:A-優(yōu)、B-良、C-合格、D-不合格。
由表2可知,快速路RQI低于82時,平整度評價等級由最高的“A”轉(zhuǎn)為“B”;而在公路平整度評價中,RQI低于82時已接近等級“良”的下限值(80),即將降為“中”,由此可見城市道路評價標(biāo)準(zhǔn)相較公路標(biāo)準(zhǔn)的寬泛性。但需要指出的是,這種評價的寬泛性規(guī)定是出于城市道路多有密集交叉口(燈控口)或井蓋分布等城市道路特性的考慮。
表2 城市道路平整度等級評定標(biāo)準(zhǔn)對比
考慮到城市內(nèi)部交通出行的特殊性,城市道路的交叉口設(shè)計與公路不同。按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01—2014)中的規(guī)定,平面交叉最小間距如表3所示[4]。
表3 平面交叉最小間距
《城市道路交叉口設(shè)計規(guī)程》(CJJ 152—2010)中規(guī)定“平面交叉口間距應(yīng)根據(jù)城市規(guī)模、路網(wǎng)規(guī)劃、道路類型及其在城市中的區(qū)域位置而定;干路交叉口間距宜大致相等;各類交叉口最小間距應(yīng)能滿足轉(zhuǎn)向車輛變換車道所需最短長度、滿足紅燈期車輛最大排隊長度,以及滿足進出口道總長度的要求,且不宜小于150 m。”[5]由此可看出,城市道路因其功能需求,并未明確交叉口最小間距。
當(dāng)前,城市發(fā)展大多遵循“減小路網(wǎng)間距、加大路網(wǎng)密度”的建設(shè)思路,認(rèn)為應(yīng)加大城市路網(wǎng)密度,加強支路建設(shè),減小道路交叉口間距,通過分流主干路的車流解決城市交通問題[6],因此造成了城市道路交叉口分布密集的現(xiàn)狀。以南京市為例,城市道路交叉口的平均間距為300~600 m,而城市道路通行車輛在燈控口信號燈的控制下頻繁啟停,由此帶來的加速度作用會較大程度地影響主觀行駛舒適性,同時在平整度檢測過程中,檢測車輛啟停加減速的頻繁變化亦會導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)的波動性增大,影響城市道路的平整度評價結(jié)果。
井蓋是城市道路的重要附屬設(shè)施,按照《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(CJJ 36—2016)的定義,瀝青路面損壞類型包括路框差,即路表與檢查井框頂面的相對高差(高或低),路面與路框差大于或等于15 mm 時需進行路面養(yǎng)護。
2.2.1 井蓋數(shù)量的影響
對南京市149條有井蓋的城市道路進行平整度檢測,并基于車道統(tǒng)計分析,比較同一道路中各車道井蓋數(shù)量與車道平整度間的關(guān)系,定性分析井蓋對城市道路平整度的影響。為直觀展示車道平整度與井蓋數(shù)量間的關(guān)系,按井蓋數(shù)量對車道進行編號,車道編號越大,則表示井蓋數(shù)量越多。路面平整度隨井蓋數(shù)量變化情況如圖1所示。
(a)二車道檢測路段
由圖1可知,大部分車道的平整度隨車道內(nèi)井蓋數(shù)量的增加而降低,井蓋數(shù)量越多,平整度受影響的程度越大。經(jīng)統(tǒng)計,149條道路中符合這一規(guī)律的道路數(shù)為99條,占道路總數(shù)的66.44%。
2.2.2 井蓋高差的影響
選取南京市江寧區(qū)天印大道(誠信大道-印湖路)為檢測路段,誠信大道往印湖路方向最右側(cè)車道為檢測車道,全長700 m,利用多功能檢測車(每10 m輸出一個值),采用避開井蓋行駛和沿井蓋行駛兩種方案進行道路平整度檢測,以定量分析井蓋對城市道路平整度的影響。井蓋高差對平整度衰減的影響如圖2所示。
圖2 井蓋高差對平整度衰減的影響
需說明的是,通過對測試道路井蓋的現(xiàn)場調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該道路井蓋密集,共有19個,平均間距在35 m左右。測試路段井蓋維修形式包括環(huán)形瀝青混凝土、環(huán)形水泥混凝土等,基本囊括了南京市內(nèi)典型的路面井蓋特征,因此在分析井蓋對城市道路路面平整度的影響方面具有較強的代表性。
由圖2可看出,井蓋對城市道路平整度檢測的影響顯著,19處井蓋中有7處井蓋位置平整度的衰減率達到50%以上,其中2#井蓋(井蓋編號以檢測路段里程樁號為依據(jù),2#井蓋樁號為K0+050~K0+060)平整度衰減百分比達到81.02%;有13處井蓋位置平整度的衰減率達18%以上,占井蓋總數(shù)的68.4%。經(jīng)統(tǒng)計和計算,沿井蓋行駛相較避開井蓋行駛平整度綜合衰減百分比達到9.14%,下降明顯。由此可以看出,井蓋將導(dǎo)致城市道路路面平整度明顯衰減,且井蓋高差越大,平整度衰減越顯著。
路面養(yǎng)護維修在道路服役期內(nèi)不可避免,而城市道路對通行要求緊迫,難以實施大范圍維修和養(yǎng)護,大多進行小面積、多點的病害修補,因此部分道路路面修補有多且散的特點。
路面多次、多點的病害修補會導(dǎo)致修補位置與原路面存在不同程度的高差,使行駛車輛的司乘人員有明顯的顛簸感,反映在路面平整度狀況上即為RQI評價較差。與此同時,根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(CJJ 36—2016),城市道路路面破損檢測中,修補不作為路面病害參與路面狀況指數(shù)(PCI)計算,即路面修補在城市道路中可不視為路面病害,因此,此類因修補導(dǎo)致平整度較差的道路的PCI往往較好。RQI、PCI在路面評價上存在一定矛盾,間接影響到了城市道路的平整度評價。
根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(CJJ 36—2016),道路每兩個相鄰交叉口之間的路段應(yīng)作為一個單元,交叉口本身宜作為一個單元;當(dāng)兩個相鄰交叉口之間的路段大于500 m時,每200~500 m應(yīng)作為一個單元,不足200 m的應(yīng)按一個單元計。
對于檢測道路而言,評價單元的劃分方式有若干種,單元長度不同,實際單元路面狀況也不同,最終會影響道路平整度的評價。為驗證評價單元劃分方式對平整度評定存在的影響,選取南京市龍蟠路(太平門-龍蟠路隧道入口)、虎踞南路和虎踞北路三條典型道路為研究對象,對三條道路分別采取不同評價單元劃分方式,對比分析不同評價單元劃分方式下道路整體的平整度等級評定結(jié)果。
根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(CJJ 36—2016)關(guān)于評價單元劃分的規(guī)定,確定兩種評價單元劃分方式:方式Ⅰ以每200 m作為一個標(biāo)準(zhǔn)單元,不足200 m與前一個標(biāo)準(zhǔn)單元組合成一個單元計;方式Ⅱ以每500 m作為一個標(biāo)準(zhǔn)單元,不足500 m 的按一個單元計。以虎踞北路為評價單元劃分示例,不同路段單元劃分方式下的道路平整度等級評定如表4所示。剔除相同單元劃分方式的路口單元數(shù)據(jù),不同路段單元劃分方式下的道路平整度結(jié)果對比如表5所示。
表4 不同路段單元劃分方式下的道路平整度等級評定
表5 不同路段單元劃分方式下的道路平整度結(jié)果對比
由表5可知,當(dāng)評價單元劃分方式不同時,同一道路較差單元的個數(shù)不同,較差單元累計長度相差也較大,表明路面平整度分析統(tǒng)計對單元劃分方式較為敏感,單元劃分方式不同可能導(dǎo)致相同路段的平整度評價等級出現(xiàn)差異,這種差異在交叉路口單元尤為突出,甚至可能導(dǎo)致評價等級降低。另外,從兩種劃分方式的道路平整度評定結(jié)果來看,標(biāo)準(zhǔn)單元長度越長,道路整體的較差路段越少,說明較長標(biāo)準(zhǔn)單元在反映路面平整度真實狀況時存在偏差,因此城市道路檢測中宜以較小的標(biāo)準(zhǔn)單元長度進行劃分,以便更真實地反映城市道路平整度的實際情況。
(1)各等級城市道路之間平整度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)的差異導(dǎo)致在相同路面狀況下道路平整度的評定等級不同;或在道路平整度等級相同時,行駛舒適度卻有較大差異。可見司乘人員的主觀感受與實際的道路平整度狀況及評價結(jié)果存在出入,不能準(zhǔn)確區(qū)分各道路的實際平整度狀況。
(2)城市道路特征對城市道路平整度的影響較大。城市道路交叉口密集,車輛在交叉口頻繁啟停,會降低行駛舒適性、增大平整度檢測數(shù)據(jù)的波動性;道路平整度等級隨道路井蓋數(shù)量、高差的增加而降低;RQI、PCI在路面評價時存在一定的矛盾,也間接影響了城市道路平整度的評定結(jié)果。
(3)檢測道路的平整度評價單元劃分方式有若干種,不同單元長度的實際路面狀況不同,進而影響了道路平整度評價。較長的標(biāo)準(zhǔn)單元對道路平整度真實狀況的反映存在偏差,因此城市道路檢測宜以較小的標(biāo)準(zhǔn)單元長度進行劃分。
(4)綜上,為提升城市道路平整度水平,本文對城市道路平整度檢評管理建議如下:①針對交叉口處因信號燈燈控導(dǎo)致的檢測數(shù)據(jù)波動,可在道路平整度檢測評定時對異常數(shù)據(jù)進行修正;②加強道路井蓋檢評,改進道路井蓋養(yǎng)護維修安裝方式,加強施工過程管理,降低井蓋高差對平整度的影響;③盡可能按車道或單元進行路面維修,減少多點、小面的路面病害修補;④為減小交叉路口及不同長度評價單元引起的評價偏差,建議結(jié)合整條道路的平整度數(shù)據(jù)綜合評價道路實際平整度狀況。