全寿命周期沥青路面研究意义与经济效益分析.docx

西铜高速改扩建全寿命周期沥青路面研究意义与经济效益分析 一、研究意义及目的近年来，陕西省高速公路的发展速度异常迅猛，取得的成绩也是有目共睹的 但从道路的使用效果来看，公路里程的快速增长、交通量的不断增大、经济的强 烈需求与道路建设技术的发展不完全适应，导致了我省已建高速公路的早期病害 比较严重据资料显示，陕西省的沥青路面主要以半刚性基层沥青路面为主，路 面病害主要有开裂、车辙、沉陷、坑槽、拥包等等，其中，以车辙和开裂最为严 重原西铜公路（包茂高速西安至铜川段）包括西安〜三原一级公路（建成于 1989年）和三原〜铜川一级公路（建成于1992年）据调查，西铜公路在近20 年的运营过程中也出现了一些病害，引起路面病害的原因主要有以下四点：一是 西铜公路修建的时间较早，建设的指导思想和设计理念过于保守；二是路面结构 设计的不合理，承载能力不强，耐久性不足，难以到达预期的使用寿命；三是小 客车和大货车是原西铜公路上的主要车型，且货车存在一定的超载现象且重车比 例较高，这在一定程度上成为导致西铜公路路面病害的主要原因；四是原西铜公 路所在地区的土质为黄土，对水的敏感性很大，导致原西铜公路局部路段出现了 不同程度的路基沉陷。

这些病害的出现不但影响了路面的使用寿命，而且增加了 沥青路面设计期内的总费用（尤其是养护费用和改建费用），也不符合我国提倡 建设节约型社会的理念综上所述，为了保证再建后的西铜高速沥青路面在设计期内不出现结构性车 辙破坏，不产生疲劳开裂，特别是主要结构层不产生任何疲劳损坏，延长路面的 使用寿命，并且降低沥青路面寿命周期内的总费用，同时为了可以更好地发挥西 铜高速对我省经济发展的推动作用并巩固其在我省公路运输网中的地位，就必须 引入或借鉴新的设计理念全寿命周期沥青路面设计方法是指在选择路面结构时不仅要考虑路面的初 始使用性能以及费用，而且要考虑路面在罩面或改建后的使用性能和费用，即在 路面的整个寿命周期内寻求满足性能控制标准和经济优化标准的最佳的、惟一的 路面结构全寿命周期沥青路面并不是在寿命期内不出现破坏，而是指寿命期内 路面破坏仅出现在表面功能层，它不需要进行结构性大修，只需对路表进行适当 的维修改造，即可满足路面寿命期使用性能要求，大大降低了寿命期内的总费用, 同时也减少了由于大修对道路交通的干扰综上，针对西铜公路的交通、气候及路面病害，开展西铜高速全寿命沥青路 面研究既可以保证新建的路面结构在设计期内不出现结构性车辙破坏、不产生结 构性疲劳开裂、不产生过量局部破损，又可以保证新建沥青路面在设计寿命周期 内的经济性最优，还可以减少路面大修对交通的干扰，其研究成果对我省新型路 面结构的研究和推广有着重要作用，同时也将对我国高速公路沥青路面的全寿命 化进程起到推动作用。

二、经济效益分析在西铜高速公路试验段上，共铺筑了两段全寿命周期沥青路面试验路，采用 寿命周期费用分析法对生产路结构和两段试验路结构进行经济效益分析本研究 道路工程的特点，采用现值法和等效年费用法进行分析从管理部门角度来考虑， 道路的总造价由初期修建费、养护费、改建费组成，分析期为各路面结构的设计 年限，同时给出了用户费用计算模型经过分析可知：本课题推荐的全寿命沥青路面结构要比该地区的生产路结构 初期修建费用高出26.9%〜29.8%，但生产路结构的在费用周期内的养护、罩面 或改建费用比全寿命路面结构要大的多，导致生产路结构在总费用现值达到 1091万元/公里，反而高于两种全寿命路面结构的1032万元/公里与1020万元/ 公里计算各结构在分析期内的等额年值进行比较在各路面结构的寿命期内，两 种全寿命路面结构比生产路结构每年每公里分别节约7.99万元、9.65万元，即 每年每平方米分别节约2.54元和3.06元西铜高速全线总长62公里，若西铜高 速全线使用课题组推荐的全寿命周期沥青路面结构1和结构2,则相比生产路路 面结构每年节省495.38万元和598.3万元，15年设计寿命期内节省约7430.7万 元和8974.5万元。

目前，陕西省已建高速公路约3500公里，2011年在建高速公路约400公里， 即2011年底陕西省高速公路里程将达到约3900公里假设陕西省已建和在建的 高速公路均为四车道且路面宽度为20m,若3900公里高速公路全部使用本课题 推荐的两种全寿命周期沥青路面结构，则相对西铜高速生产路面结构每年节省约 1.98亿元和2.39亿元假设陕西省已建和在建高速公路总里程里有5% (195公 里）使用课题组推荐的全寿命周期沥青路面结构且路面宽度为20m,则相对西铜 高速生产路结构每年节省约990万元和1195万元，那么15年设计寿命期内节省 约1.49亿元和1.79亿元综上所述，在道路寿命周期内，从管理部门的总造价上考虑，本课题推荐的 西铜高速全寿命路面结构都比生产路面结构具有更大的经济效益此外，全寿命沥青路面还可以在以下几个方面得到补偿：①可减少由于道路 养护所引起的行车延误时间；②可减少交通阻塞，使驾车者获得较持续的速度； ③可维持较高的服务水平；④节约了社会资源，保护生态环境；⑤有助于缓解公 路养护部门的压力等西铜高速全寿命周期沥青路面承载能力较强，有较长的使 用寿命、较少的改建费用、较好的使用性能和较少的用户费用的结构，从目前和 长远来看，课题研究成果的广泛推广应用，产生的经济效益和社会效益将是十分 显著的。