基于檢測和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的高速公路養(yǎng)護

　　傳統(tǒng)公路養(yǎng)護工作作業(yè)，僅針對公路主體及沿線設(shè)施，忽略了路線以外的地質(zhì)環(huán)境以及交通服務(wù)設(shè)施，目前已經(jīng)開展的檢測、監(jiān)測工作絕大多數(shù)也僅限于公路主體及沿線設(shè)施。按照現(xiàn)代公路交通安全與服務(wù)的理念，養(yǎng)護工作內(nèi)容不僅應(yīng)包括線內(nèi)工程，同時應(yīng)當包括線外工程及交通工程，檢測、監(jiān)測工作應(yīng)當同步跟進。這項工作目前的開展情況。

　　10多年來，陜西省高速公路建設(shè)集團公司連續(xù)對所轄高速公路的道路、橋梁、隧道、滑坡體進行檢查、檢測和監(jiān)測，采集和積累了大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，經(jīng)過對現(xiàn)場獲得數(shù)據(jù)與公司養(yǎng)護數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，可得出以下結(jié)果和結(jié)論。

 

　　陜西省高速公路線路貨車流量約占30%，部分路段達60%至70%，路面使用性能下降非�？�。通過路面使用性能指數(shù)衰變規(guī)律分析，以及對交通量增長、歷年單項指標檢測結(jié)果和路面使用質(zhì)量指標的關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)高速公路大約每3年進行一次預防性養(yǎng)護工作，基本能夠保證路面技術(shù)狀況和服務(wù)水平達到良好狀態(tài)。同時，日常養(yǎng)護間隔應(yīng)該密集，整體養(yǎng)護應(yīng)及時。

 

　　根據(jù)橋梁定期檢查所統(tǒng)計出的三類橋梁出現(xiàn)規(guī)律，隨著舊橋的及時加固、新建橋梁標準的提高，橋梁每年出現(xiàn)三類橋的概率大約為0.5%至0.6%。隨著運營年限的增加，結(jié)構(gòu)病害增長速度也會隨之增長。

　　根據(jù)隧道定期檢查結(jié)果，結(jié)構(gòu)安全檢查A（A l e r t）級隧道目前尚未發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)安全檢查B（Back）級隧道出現(xiàn)幾率在25%至30%（《公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》JTG H12-2003中對隧道日常、定期和特別檢查結(jié)果的判定分類不夠明確，新規(guī)范頒布后此數(shù)據(jù)會有一定程度的變化）。但隨著運營年限的增加，結(jié)構(gòu)病害增長速度也會隨之增長。

 

　　此外，根據(jù)滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果，5年內(nèi)出現(xiàn)變形破壞階段滑坡體的幾率為5%。

　　高速公路病害產(chǎn)生的原因很多，主要包括設(shè)計因素，如不按《公路工程技術(shù)標準》勘測設(shè)計等；施工因素，如原材料、混合料配合比、施工工藝等；客觀環(huán)境因素，如交通量、超載車輛、極端天氣條件、自然災害等；養(yǎng)護工作的影響因素，如養(yǎng)護不及時或方法不當。

 

　　目前已經(jīng)開展的工作，線內(nèi)工程有道路、橋梁、隧道的定期檢查，橋梁特殊檢查、橋梁健康監(jiān)測等，線外工程有滑坡體監(jiān)控等。線外工程中不良地質(zhì)調(diào)查，以及交通工程中的交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施以及管理設(shè)施（機電工程）的檢查工作尚未開展。

 

　　連續(xù)多年對高速公路進行檢查與檢測，效果明顯，為陜西省高速公路養(yǎng)護工作提供了有效的依據(jù)，降低或避免一些不必要損失的產(chǎn)生。

　　由于荷載作用、疲勞效應(yīng)和材料老化等不利因素，橋梁結(jié)構(gòu)不可避免的自然老化、損傷積累，甚至導致突發(fā)事故，因此應(yīng)針對特大橋進行長期監(jiān)控、連續(xù)觀測工作，建立先進、實用的橋梁健康與安全監(jiān)控系統(tǒng)，實時掌控橋梁運營狀況，實現(xiàn)大橋服務(wù)水準的實時安全報警，合理配置大橋養(yǎng)護維修資源，為降低橋梁運營維護成本提供科學依據(jù)，保證大橋檢查維修策略的制定具有針對性、及時性和高效性。

　　高速公路沿線實施的滑坡監(jiān)測，可通過前期的資料收集及現(xiàn)場調(diào)查，確定實施監(jiān)測的范圍和數(shù)量。經(jīng)過2年至3年的監(jiān)測，對屬于蠕動變形的滑坡體降低監(jiān)測頻率，屬于滑動破壞狀態(tài)滑坡體的進行長期監(jiān)測。通過一段時期的監(jiān)測，既能對重點滑坡體長期監(jiān)測，又擴大了監(jiān)測的范圍，對高速公路沿線的滑坡體起到了排查作用。筆者曾根據(jù)滑坡監(jiān)測的變形數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場巡查情況，成功地對G65包茂高速銅川至黃陵段黃陵方向K715+900至K716+000邊坡異常變形進行預警，養(yǎng)護部門及時采取卸載及加固措施，避免了一場可能發(fā)生的嚴重危及安全運營的事故。

 

　　高速公路作為一種線狀構(gòu)造物，不可避免地要穿越各類地貌單元，涉及各種復雜的地質(zhì)和地形條件，遭受著各種災害的威脅。其中，泥石流在我國西部公路分布廣泛、類型多樣、活動頻繁、災害嚴重，其嚴重影響著公路的正常運行和行車安全。泥石流災害是區(qū)域性的，平均每年造成的直接經(jīng)濟損失達數(shù)億元之多，死亡人數(shù)近千人。因此加強高速公路沿線泥石流災害調(diào)查具有重要的社會意義。

 

　　泥石流調(diào)查的內(nèi)容主要包括地質(zhì)條件、泥石流特征、誘發(fā)因素、危害性、泥石流防治情況等。根據(jù)泥石流災害的調(diào)查內(nèi)容，采取災害歷史資料收集與現(xiàn)場調(diào)的方法獲取所調(diào)查高速公路沿線泥石流的災害概況，還需要掌握高速公路沿線溝谷的地形地貌、巖性構(gòu)造、氣象水文、植被條件、人類經(jīng)濟活動情況以及災害發(fā)生的歷史紀錄等泥石流災害形成的背景條件。

 

　　調(diào)查方式采用點、線、面相結(jié)合的專業(yè)調(diào)查為主的方式進行。所謂的點指根據(jù)已掌握的資料和高速公路養(yǎng)護部門的報險線索，對災害點或出險點逐一進行現(xiàn)場調(diào)查。所謂的線指沿滑坡、崩塌、泥石流易發(fā)生的溝谷進行追索調(diào)查。所謂的面是指依據(jù)設(shè)計單位提供的平面地質(zhì)構(gòu)造圖，采用網(wǎng)格控制調(diào)查，對地質(zhì)條件進行修測，了解災害形成演化的地形地貌、巖（土）體結(jié)構(gòu)等地質(zhì)背景條件，了解人類活動較弱地帶泥石流分布和發(fā)育規(guī)律，了解高速公路沿線各溝谷致災的可能性。

 

　　高速公路為用戶提供高效、安全的通行條件，沿線附屬設(shè)施是重要組成部分。因此，對交通工程的定期檢修也非常重要，雖然在相關(guān)養(yǎng)護規(guī)范中已有明確規(guī)定，但在實際工作目前尚未全面實施。

 

　　建立高速公路養(yǎng)護信息資料庫，可以從技術(shù)手段上提高養(yǎng)護管理質(zhì)量，主要體現(xiàn)在3點，首先保存高速公路各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和養(yǎng)護業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理，提高數(shù)據(jù)使用效率和資料的完整性，便于數(shù)據(jù)的更新。其次是以病害為管理對象，建立起病害生命周期模型，可實現(xiàn)對病害發(fā)展的全程管理。最后是能根據(jù)不同的指標情況制定出不同的養(yǎng)護對策，做到量化養(yǎng)護的目的。

 

　　利用自動化智能檢測技術(shù)提供的檢測結(jié)果，建立高速公路養(yǎng)護信息化資料庫，通過對這些檢測數(shù)據(jù)的分析，建立道路、結(jié)構(gòu)物病害生命周期模型，從而科學地制定公路養(yǎng)護管理計劃，可使養(yǎng)護工作走在病害發(fā)生之前，由被動轉(zhuǎn)為主動，能夠更為有效地提高養(yǎng)護管理水平，提高工作效率，讓高速公路更好的為公眾提供高效、安全、舒適的服務(wù)。