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工程技术 ＳＯＩＦＮＯＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯ０Ｙ ｌＮＦＯＲＭＡＴＩ． Ｑ ＯＮ 理，就形成了路面管理系统。综合的路面管理系统从功能上划 比较杂乱，但是为了用一个统一的指标加以衡量，国际上经过 分一般由数据采集系统、数据库管理系统、网级系统和项目级 大量的道路平整度检测试验，确立了ＩＲＩ作为各国能够互相转 系统四个部分组成。 换的指标，以便于用各种仪器检测的结果进行比较，路面破损 可根据不同面层类型（沥青混凝土和水泥混凝土）规定各种不同的 路面管理系统决策的依据是大量、精确的数据信息。数据 破损类型、严重程度，用人工的方法现场抽样评定，也可以 信息的取得依赖高效、快速的检测设备，以用于采集公路几何、 采用摄像设备野外摄像，然后用人工进行室内识别，获取路面 路面破损、平整度、弯沉、摩擦系数、交通量、车速和轴 的破损情况。 重等数据。 路面各项性能的数据采集根据管理系统的要求，一般ｌ～２ 年采集一次，每次采集数据的时候，务必记录当时的温度情 １．２数据库管理系统 １．１数据采集系统 数据库管理系统一般由路网参照系统、数据文件和数据管 况、湿度情况、天气情况、采集人员，必要时还应记录下地 理三个部分组成。为了对路网各项数据进行有效的管理，需要 点的坐标，以便于建立ＧＩＳ时采用。数据的采集依据该项数据 建立路网参照系统。参照系统由各类不同形式的编码组成，其 中路网由道路组成，道路又由路段组成，给道路和路段分别编 上不同的编码，从而使不同的数据存放在不同的层次上。数据 库一般包含四大类，即几何属性、路面状况、交通量和路面 养护历史数据。数据库一般具有以下一些功能：数据编辑打 印、数据检索查询、数据统计分析、为网级系统提供决策数 据、为项目级系统提供工程分析数据。 １．３网级路面管理系统 利用数据库中的数据信息，通过路面状况评价、路面使用 性能预测、道路使用者费用预测、养护方案效益分析和优化决 策，网级系统将实现：路网当前使用性能评价、路网未来养 护需求分析、路网车速预测和评价、路面养护水平（标准） 优化分析、养护预算优化分配、养护投资敏感性及风险分析、 新建和改建项６１投资效益分析。 在路面使用性能评价模块中，网级系统将给出当前路网各 项评价指标的评价结果，养护需求分析模块提供路网未来路面 大中修养护的时间、费用、地点和方案，车速预测评价模块 是从行驶质量评价角度分析预测路网在将来的变化情况，为道 路改、扩建提供依据；养护水平（标准）优化分析模块则给 道路养护工程师提供达到要求的养护水平所需要的最小投资； 养护预算优化分配模块将分析不同投资水平给路网带来的变化， 建立投资水平与路况的关系，用以确定最佳的路网投资方案和 计划；养护敏感性及风险分析模块提供了分析推迟或提前养护 对路面使用性能、养护费用和用户费用影响的功能 路面管理系统的分析决策一般以路网不变更路线为前提条 件。 １．４项目级路面管理系统 项目级系统的主要目的是补强设计方案优化分析和罩面方案 选择。当路面强度不足时，项目级系统可以根据相应的设计规 范进行路面补强设计，建立可选方案，在对各可选方案进行经 济效益分析，确定经济效益最佳的方案。 ２．管理系统的运行 管理系统的运行离不开各项数据的支持、各项性能的评价 指标、性能的预测等等模块。下面分别介绍。 ２．１所需要的数据及其采集 路面管理系统首先要监测路面使用性能的变化。一般影响 路面使用性能的因素可以分为结构性的和功能性的，由以下几 种：路面强度、表面抗滑性能、路面平整度以及路面破损。 各个国家根据自身的情况分别研制不同的数据采集设备来获 取所需数据。获取路面强度数据采用比较广泛的是贝克曼梁， 还有近来发展起来的ＦＷＤ，监测路面表面抗滑性能由摆式仪以 及英国研制的横向力系数常规检测设备ＳＣＲＩＭ等，平整度的检 测仪器较多，如常用的３ ｒｎ直尺、五轮仪、八轮仪等，指标也 的性质，一般以路段为单位，也可以整条道路为单位进行采 集。采集的频度视道路状况、所要做决策的等级而定，也可 以借鉴已经建立的路面管理系统的经验。 ２．２性能评价 何时需要采取什么样的措施，需要有一个易于把握的标 准。如美国ＡＡＳＨＴＯ的路面现时服务能力指数ＰＳＩ，当等级 比较高（国家干线公路）的公路的ＰＳＩ降低到２．５时，就该采 取改建或重建措施以恢复路面性能，还有我国的路面状况指数 ＰＣＩ、日本的ＭＣＩ也具有类似的性质。这些指标都是通过主、 客观相结合的方法建立的，即一方面通过专家对路面状况进行 定性的打分，另一方面利用各种检ｉ贝０仪器对路面进行客观定量 的检测，将这两个方面结合起来，用以建立路面性能的评价标 准。这些指标可能采取的分制不同，不同的分制对客观路面破 损的给分敏感性是不同的，其间的差别还有待于进一步的研 究。 ２．３性能预测 路网内的各项路面使用性能随着时间的变化而不断变化， 那么，所遵循的规律到底是怎么的呢？大量道路工作者作了这 方面的研究，在不同的历史阶段提出了不同的性能预测方法。 但不论建立何种预测模型，必须含有时间因素。最早人们建立 了确定型预测模型，这其中又可以分为经验模型、力学模型和 力学一经验模型，这些模型的建立都要有一定的观测资料作为 基础，总结所预测的性能随着时间和其它因素的变化趋势；后 来研究人员建立了概率型模型。虽然确定型模型容易建模，容 易理解和应用，但是不能反映出路面性能变化的不确定性，而 后者能够较好的解决此问题。 预测模型的建立，需要大量观测资料作基础，而实际上， 资料总是有限的，而且建立的模型也不可能包含影响路面性能 变化的各种因素，所以建立的模型不仅在精确性方面有待于提 高，而且在时间方面是对过去性能变化的回顾，对于未来的趋 势预测不能达到很好的精度 所以，各种模型在应用以前需要 根据各地的情况进行标定。 ２．４经济分析与方案决策 路面管理的最终目的就是要实现有限资金的优化问题。这 就需要使用经济分析的方法。目前工程经济常用的分析方法 有：现值法、等年度费用法、收益率法、效益一费用比法、 费用一效果法等。经济分析的目的，一方面是评判项目或方案 在经济上是否可以接受，即是否能够受益，另一方面是在投资 有约束的情况下对各个方案按照效益的高低进行排序。不同的 经济分析方法虽然最终目的只有一个，但是在选择的时候，也 会因为初期资金筹措的难易、决策的对象（网级或是项目 级）、提交的对象的不同采用不同的分析方法。经济分析与路 面使用性能的评价、预测是一脉相承的，在最终得到各个项目 或是一个项目的各个不同的方案的经济分析结果以后，提交给 科技资讯ＳＣｌＥＮＯＥ＆ＴＥＣＨＮｏＬ００Ｙ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ５７ 维普资讯 http://www.cqvip.com
ＳｅＩＥＮｃ∈＆ＴＥＱＨＮＯＬＱＧＹ ｌＮＦ０Ｆ １０ 工程技术 决策部门，辅助其作出决断。 因为这一管理系统的使用对象就是资金不足的公路部门， 而这些部门在资金业已困难的情况下，很难再分出大量的资金 ３．路面管理系统不足与展望 构建路面管理系统，配置各项基础设施，这必然使得路面管理 路面管理系统的发展迄今已有几十年的历史了。随着理论 系统在还不富裕的我国，其推广存在很大的难度，有些地方即 的日趋发展，经验的逐渐丰富，数据采集和传输手段的日益先 使已经建立的管理系统，也会由于不能及时更新系统，使得预 进，路面管理已从当初的小范围，单指标的性能预测到如今的 测的结果与实际不符。这些都是阻碍路面管理进入各级公路部 单项、多项指标共同预测，大规模数据采集和储存，越来越 门的因素。 智能化的优化和方案选择，为各地的路面管理提供了先进、便 但是路面管理系统也会像其它事物一样，不断的前进。特 捷的手段，为公路部门节约了本来就不丰裕的资金，取得了良 别是随着现代科技的进一步发展，数据采集和识别设备必然将 好的经济和社会效益。 朝着性能优异、价格低廉的方向发展，对于这一系统走向中低 但是，路面管理的技术还远远没有达到成熟的阶段。首 层公路管理部门提供了有利条件。性能评价与预测方面的理论 先：尽管现今机械、电子的手段越来越多的运用到实际，但 也会随着经验的进一步积累一定会有突破，比如现在对于性能 是面对庞大的路网，还是有些捉襟见肘，大量数据的采集仍然 的预测已有很多学者逐渐转向利用人工神经网络和遗传算法加以 运用人工方法，效率低下，精度难以保证，这样即使有再好 预测，这样一方面可以避免回归模型中因素的单调，也可以改 的评价指标和预测模型，结果也不可能精确，各种性能的评价 进回归模型由于外延性差的不足，可以在同样原始资料的情况 目前还没有一种完全客观、定量的尺度，一旦过多的掺进人的 下建立更加优异的预测模型，提高预测精度，而且通过计算机 因素，其随意性误差总是在所难免，而且影响路面的因素多， 程序，可以依据更新的资料，实时的调整预测模型。这都预 而且复杂，有些因素之间也相互影响，这些在建模的过程中虽 示着路面管理系统的灿烂的明天 有考虑，但是不可能完全处理好，评价尺度和预测精度存在着 尚待商榷的地方，经济分析和项目优化的时候，为了模型的简 参考文献 便，不可能将风云变幻的经济情况一一包揽，而往往带有许多 【１】姚祖康 路面管理系统，人民交通出版社，１ ９９ ３． 理想色彩，与实际的情况还不能很好吻合。 【２】潘玉利。路面管理系统原理，人民交通出版社，１９９８． 软弱围岩隧道施工体会及漏顶的处理技术 以汪家冲隧道为例 蒋朝军 （中铁十五局集团有限公司中南指挥部 ２４６３１ ０） 摘要：在隧道施工中，常规地质条件技术的研究和开发对于较好围岩已设计了标准支护型式，而对围岩强度比较小的低强度围 岩的标准支护型式还是需要进一步研究的课题。在汪家冲隧道中，隧道的浅埋偏压段围岩白稳能力较差，容易出现漏顶现象，需要 对施工中可能出现的漏顶的处理技术进行深入的研究。 关键词：软弱围岩 隧道 汪家冲隧道 漏顶处理 中图分类号：Ｕ４５ 文献标识码：Ａ １．前言． ０＋７６米。隧址区位于皖西南区境内，属于北亚热带湿润季风气 在隧道施工中，常规地质条件技术的研究和开发对于较好 候区，雨量充沛，多年平均降雨量为１ ３ １ ６．９ ｍ ｍ～１ ４９ ７． 围岩已设计了标准支护型式，而对围岩强度比较小的低强度围 ７ｒａｍ，最大一日降雨量为２０１．３ｒａｍ～２３６．６ｒａｍ。本隧道地处 岩的标准支护型式还是需要进一步研究的课题，而不得不试用 山区，雨季可能会有山洪爆发、山体滑坡等自然灾害。 错误的设计与施工，因而常出现隧道漏顶的现象。因此在软弱 ｚＫ１２７＋８８０ ９００冲沟段常年积水，ＺＫ１２７＋９００ ９３０洼地段雨季 围岩隧道施工中，应该研究围岩条件的影响，事前要全部掌握 积水无处排泄，常年雨水浸泡将使岩体强度减弱，对隧道掘进 必要的围岩条件，研究出新的施工技术，使其适应各种围岩施 施工造成严重影响。岩石为Ｖ级全 强风化花岗片麻岩，鳞片 工条件，并研究其适用性和通用性。 花岗变晶结构，条带状、块状构造，节理、裂隙发育，微 汪家冲隧道位于安徽省岳西（黄尾）至潜山段高速公路段 张或张开，岩体破碎，呈砂状、角砾 碎石状松散结构， 上，岳西（黄尾）至潜山段高速公路是国家重点公路规划中 ＶＰ－８３５一ｌ８５０ｍ／ｓ，ＲＱＤ＝＝０ ２５．５７％，Ｉ ６ ０］＝３００一ｌ０００ＫＰａ，围 的济南～一广州公路的一段，起点接拟建的六安至黄尾高速公 岩稳定性较差，侧壁经常出现坍塌。ＺＫｌ２７＋８８０ ９００段本段如 路 终点干潜山县王河镇接拟建的合界高速公路，路线全长约 不加强支护，极易坍塌，且对日后运营存在严重的安全隐患。 ７７．９５３公里。 ３．软弱围岩隧道施工技术体会 ２．地形地质条件 ３．１隧道洞口设计方案是否合理、施工措施是否得当，对 汪家冲隧道的ＺＫＩ２７＋８８０ ９３０段为一冲沟所在地，此地段 隧道以后的施工影响甚大，尤其地质条件象汪家冲隧道 为坡、洪积物沉积所形成。经现场测量，ＺＫ１２７＋８８０ ９３０段 ＺＫ １ ２７＋８８０ ９３０段这样的隧道洞口 为争分夺秒赶工期，隧道 原地面离拱顶最厚处为２．１４米，在ＺＫ１２７＋８９０处漏顶高度为 进洞前缺乏严密的施工措施，仓促地进行洞ＩＺｌ前明洞的拉槽工 ５８ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
