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新藏公路路面病害空間分布及相互關系分析

2022-02-12 08:30柴明堂李國玉牛富俊杜青松齊舜舜曹亞鵬
冰川凍土 2022年6期
關鍵詞:塊狀路況路段

柴明堂,馬 騰,李國玉,牛富俊,陳 敦,杜青松,齊舜舜,周 宇,曹亞鵬

(1.寧夏大學 土木與水利工程學院,寧夏 銀川 750021;2.中國科學院 西北生態環境資源研究院 凍土工程國家重點實驗室,甘肅 蘭州 730000)

0 引言

新藏公路是G219 國道的一部分,北起新疆喀什地區葉城縣,南至西藏日喀則市拉孜縣查務鄉,在此與中尼公路相連接,共計2 140 km,又稱葉拉公路[1]。作為五條進藏公路之一,是現階段連接新疆和西藏的唯一通道,既是通往西藏地區重要的人員、物資運輸線路,又是一條具有重要戰略意義的公路,是中巴、中印邊境附近唯一的交通要道和補給線[2]。新藏公路沿線地形地勢起伏較大,一些路段時常出現極端降水、大量融雪、河道地形變遷等自然現象,加之強烈的凍融作用,自通車以來,新藏公路沿線滑坡、泥石流、水毀、巖堆體等地質災害頻發,使得道路產生了一系列路基路面病害[3]。在新藏公路修建初期,受技術、經濟等條件的限制,全線幾乎未設置排水、橋涵等工程防護構筑物,全線大多數路段的路面材料就地取材,基本為土石路面,隨著沿線各類地質災害的發育,道路狀況日益惡化,威脅著公路的正常運營。在后續的道路維護及改建過程中,對路基路面進行了重修和拓寬,顯著降低了各類病害的發生率,極大提高了行車舒適性,與此同時,公路沿線環境因素對道路病害的影響程度并未減弱,在季節性凍融和太陽輻射作用下,瀝青路面易發生劣化,產生裂縫[4]。由此可見,掌握新藏公路各類病害的分布特征、相互影響及其與環境因子之間的關系,對于探究病害成因和分析病害發展規律具有重要意義。

高海拔地區道路病害率普遍高于普通地區,尤其是在多年凍土區,由于高溫-高含冰量凍土的強度低、溫度敏感性高、可壓縮性大等特征,使得路基路面的病害率較高。道路病害與路基高度有一定的關系,路基過低或過高都將造成路面病害的形成[5-6],路基變形能夠引起路面裂縫的產生,通過研究路面裂縫的發展變化規律,能夠為裂縫防治提供參考依據[7]。目前對于新藏公路路基路面病害方面的研究較少,但現有研究基本掌握了病害的整體分布特征及其主要影響因素。通過現場調查,學者們獲取了新藏公路路面病害類型、發生情況、分布規律,并對其形成原因、發育特征、變化趨勢等方面進行了較為全面的分析,同時提出了病害防治的工程措施和相關建議,對于科學、客觀認識新藏公路病害奠定了基礎[8-9]。

除了道路本身以外,新藏公路沿線的工程地質條件也與道路病害息息相關[10],通過對地質災害的歸納和分類,由統計分析結果可知,一些地質災害,如滑坡、泥石流、水毀等,能夠誘發一定的道路病害[11]。一直以來,高海拔地區的公路病害形成與環境因子的影響密不可分,高海拔地區往往伴隨著惡劣天氣,氣溫呈現夏高冬低的特征,路面經歷著顯著的季節性凍融循環,降雨、輻射、氣溫等環境要素影響著路面病害的形成與發展[12-13]。有學者通過研究發現,在青藏公路的一些路段,天氣因素是路面病害產生和發展不可回避的原因[14];也有學者通過研究發現,在新疆地區一些城市干道,路面病害的發展規律與溫度有關[15]。

新藏公路全線分布著多種道路病害,影響著道路的安全運營,而目前針對新藏公路病害特征方面的研究文獻較少,已有文獻主要對特定路段的病害進行了定性描述,對于沿線病害整體分布特征暫未見系統性調查,對于病害之間及其與影響因素之間定量關系的研究也未見報道。因此,有必要對公路沿線的病害進行詳細調查,查明病害的產生原因、發育特征以及各類病害之間相互影響關系。本文以每公里為單位進行實地調查,獲取了新藏公路累積2 140 km 的路面病害分布特征,定量統計了不同病害之間的相互關系,通過收集調查路段沿線的地表溫度、植被覆蓋度等基礎數據,分析了路面病害與環境因素的關系,通過本文分析,系統掌握了整個新藏公路沿線的病害分布特征及其與影響因素的定量關系,為路面病害研究積累了大量基礎數據,既為新藏公路病害的防治提供可靠依據,同時對未來新藏地區公路的設計、修建和養護制定方案。

1 研究區域概況

新藏公路全長2 140 km,起點位于新疆葉城縣,最終在西藏日喀則拉孜縣查務村與該地區的中尼公路相連接(圖1),途徑葉城縣、日土縣、噶爾縣、普蘭縣、仲巴縣、薩嘎縣、昂仁縣、拉孜縣。沿線平均海拔4 500 m 以上,最低點海拔3 610 m,位于賽圖拉,最高點海拔5 342 m,位于界山達坂,高差為 1 732m。新藏公路沿線年平均降雨量區域差異性較大,葉城縣約為50 mm,拉孜縣約為340 mm,整體趨勢從西北往東南遞增;年平均氣溫也呈現出區域性變化特征,葉城縣約為14 ℃,拉孜縣約為7.0 ℃[16]。沿線湖泊和河流較多,路基過水現象頻繁,一些路段受到泥石流、沖積扇等地質現象的影響。新藏公路沿線絕大部分路段屬于高山山嶺、寬闊河谷和山原盆地地貌,沿線海拔高、氣候寒冷,第四紀松散堆積物較厚,地下水埋藏淺,在大部分高山區廣泛發育了多年凍土,主要集中在日土至新疆區界段,還有部分地區零星分布有融區、島狀凍土、深季節凍土等,同時部分路段存在比較嚴重的翻漿、雪害、崩塌、泥石流、水毀等道路病害和不良地質現象[17]。

圖1 新藏公路位置示意圖Fig.1 Location of the Xingjiang-Tibet Highway

2 研究方法

本文采用現場調查的方法,于2021 年7—8 月對新藏公路進行了病害調查,按公里為調查單元獲取了2 140 km 長度范圍內的7 種路面病害,對各類病害的單位記錄為m·km-1,表示每公里的調查單元內此類病害的影響長度。在調查過程中,為了消除路面狀況對各類病害的影響,將路面狀況較好和較差的路段分開進行研究,將路面狀況分為:最新(路面平整無破損、路緣石完好,路況最好)、較新(路面和路緣石有輕微破損,路況較好)、較舊(路面開裂、瀝青老化、路緣石破損,路況較差)、最舊(路面嚴重破損、沉降變形嚴重、路緣石缺失,路況最差)。在對各類病害占比統計的基礎上,對不同病害之間的相關性進行了定量分析,并通過收集沿線的地表溫度、植被等基礎數據(數據來源于中國科學院計算機網絡信息中心地理空間數據云平臺,http://www.gscloud.cn),分析了不同路面狀況路段的病害與環境因子之間的關系,最終根據調查結果,對新藏公路沿線病害的形成過程進行了定性描述,本文技術路線如圖2所示。

圖2 技術路線圖Fig.2 Technical flowchart

3 新藏公路路面病害分布特征

根據《公路技術狀況評定標準(JTG 5210—2018)》中規定的路面損毀類型,本文通過對新藏公路沿線的病害調查,發現新藏公路存在的主要路面病害類型有橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫、沉陷、龜裂、修補和車轍這7 種(圖3、圖4)。沿線病害在地形地貌、氣象水文、地質構造等影響因素的作用下,數量和類型常年居高不下,且各類路面病害之間相互作用明顯,一種病害往往會伴隨著其他病害的發展而產生。由路面狀況的統計結果可知,路面狀況最新的路段有496 km,占調查路段總長度的28.9%;有885 km 路段的路面較新(路況較好),占調查路段總長度的51.5%;有307 km 路段的路面較舊(路況較差),占調查路段總長度的17.8%。此次調查中病害較多的路段主要集中分布在阿卡孜達坂、塞力亞克達坂、康西達瓦板附近、噶爾縣至象泉河段、公珠錯附近、仲巴縣至薩嘎段。

圖3 新藏公路路面病害分布圖(葉城縣至噶爾縣段)Fig.3 Distribution of pavement damages along the Xinjiang-Tibet Highway(Yecheng-Gaer)

圖4 新藏公路路面病害分布圖(噶爾縣至薩嘎縣段)Fig.4 Distribution of pavement damages along the Xinjiang-Tibet Highway(Gaer-Saga)

整體來看,季節凍土區的路況普遍好于多年凍土區,新藏公路多年凍土區道路病害以路基不均勻沉降為主,在路基沉降過程中,隨之而來的還有路面裂縫的產生。日土縣至賽力亞克達坂之間分布有大片多年凍土,此區域路段的病害發生率明顯高于其他路段,沉陷、龜裂、塊狀裂縫的發生范圍顯著高于季節凍土區,但新藏公路季節凍土區路段的橫向裂縫和縱向裂縫顯著高于多年凍土區。

具體來看,沉陷主要集中分布在阿卡孜達坂、三十里營房至喀喇昆侖之間;修補主要集中在阿卡孜達坂、喀喇昆侖附近;龜裂主要集中分布在阿卡孜達坂至賽力亞克達坂、三十里營房至喀喇昆侖之間、薩嘎縣、仲巴縣附近;塊狀裂縫主要集中在三十里營房至喀喇昆侖之間、薩嘎縣、仲巴縣附近;橫向裂縫和縱向裂縫在全線均有分布,二者呈現緊密相關的趨勢。

通過計算路面破損率能夠定量反映整個路段的病害分布情況,路面破損率DR 的計算公式如下[39]:

式中:Ai為調查路段路面各類破損中第i類路面破損的調查面積(m2);A為調查路段路面的實際調查面積(m2);wi為第i類路面破損的權重或換算系數,取自《公路技術狀況評定標準(JTG 5210—2018)》。

整個調查路段的破損率計算結果如圖5~6 所示,在2 140 km 長的研究路段中,路面破損率平均值為2.5%,標準差為4.5%,破損率最高為29.9%。將路面病害分布與路面破損率計算結果進行對比可知,在整個調查路段,路面病害分布較多路段的路面破損率也相對較高,路況條件較差。由破損率分布圖可知,多年凍土區路段的路面破損率普遍高于季節凍土區,主要集中在阿卡孜達坂、賽力亞克達坂附近、三十里營房至喀喇昆侖之間;季節凍土區路面破損率較高的路段主要集中在公珠錯附近、仲巴縣至薩嘎縣之間。

圖5 新藏公路路面破損率分布(葉城縣至噶爾縣段)Fig.5 Distribution of distress ratio along the Xinjiang-Tibet Highway(Yecheng-Gaer)

圖6 新藏公路路面破損率分布(噶爾縣至薩嘎縣段)Fig.6 Distribution of distress ratio along the Xinjiang-Tibet Highway(Gaer-Saga)

根據病害調查結果,分別計算了各種病害的發生率(病害路段長度/總調查路段長度,如圖7),由結果可知,在整個研究路段的所有病害中,裂縫類病害(橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂)的發生率最高,依次為58.3%、32.9%、34.1%,對新藏公路影響程度最大;塊狀裂縫影響程度次之,病害發生率為20.7%;沉陷和修補影響程度較小。

圖7 各類病害發生率占比Fig.7 Percentage of occurrence ratio in each pavement damage

4 新藏公路路面病害相關性分析

對各類病害之間相關性做統計分析后,由圖8可知,橫向裂縫與縱向、網狀裂縫、龜裂、沉陷之間呈現正相關(P<0.01),相關性系數分別為0.629、0.484、0.230、0.089;縱向裂縫與網狀裂縫、龜裂、沉陷和修補之間呈現正相關(P<0.01),相關系數分別為0.494、0.295、0.180、0.081;網狀裂縫與龜裂、沉降和修補之間呈現正相關(P<0.01),相關性系數分別為0.567、0.263、0.132;龜裂與沉陷和修補呈現正相關(P<0.01),相關性系數分別為0.504、0.240;修補與車轍呈現正相關(P<0.01),相關性系數為0.099。

圖8 各類病害相關性矩陣圖Fig.8 Correlation matrix diagram of each pavement damage

通過對新藏公路沿線各類病害分布特征及規律分析,可以看出,不同類型的路面病害都不是孤立存在的,一種道路病害的發生,往往會伴隨著其他一種或幾種道路病害的形成和發育,這些不同類型的道路病害之間互相影響、彼此作用,最終使得路面病害整體加劇,路面破損率增大,從而影響整體路況,降低了通行能力和行車安全性。鑒于整個新藏公路橫向裂縫和縱向裂縫的占比最大,因此首先對橫向裂縫和縱向裂縫與其他病害的相關性進行分析,結果如圖9 所示,由圖可知,橫向裂縫和縱向裂縫與塊狀裂縫、龜裂呈現二次正相關,在病害影響長度較大的路段,上述四類病害同時存在的現象較為普遍。

圖9 橫向裂縫、縱向裂縫與塊狀裂縫、龜裂之間關系擬合結果(m·km-1表示每公里路段病害的影響長度,下同)Fig.9 Relationship of transverse cracking,longitudinal cracking and alligator cracking(m·km-1 means the influence length of pavement damage on each kilometer,the same as follows)

橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫與沉陷、龜裂的擬合關系如圖10 所示。隨著三類主要裂縫病害的增加,沉陷和龜裂迅速增長,在橫向裂縫、縱向裂縫和塊狀裂縫較多的路段,龜裂普遍較多,而沉陷的分布特征與龜裂略有不同,在季節凍土區路段沉陷較少,在多年凍土區路段沉陷較多。

圖10 三類裂縫與龜裂、沉陷之間關系擬合結果Fig.10 Relationship of crackings,alligator and settlement

塊狀裂縫、龜裂與沉陷和修補的關系如圖11所示。沉陷、修補與裂縫類病害的相關性較小,路面修補一般是針對路面裂縫較多、破損嚴重的路段進行相應處理,因此在整體路面破損率較高的路段,修補通常較多。根據上述各病害之間相關性擬合函數,說明了多種病害之間存在著正相關,一種路面病害的形成與發展往往影響著其他病害的產生,從而表現出不同病害之間有著相似的函數關系。

圖11 塊狀裂縫、龜裂與沉陷、修補之間擬合關系Fig.11 Relationship of block cracking,alligator cracking,settlement and patching

多種病害之間的擬合函數及相關性統計值反映了不同病害之間的相互影響和彼此作用,從擬合結果可以看出,多種病害之間存在正相關,四種裂縫類病害(橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫、龜裂)之間的相關性最高,說明各類裂縫并不是單獨存在,而是相互影響、同時存在,而且不同類型的裂縫之間存在一定的相互轉化,如橫向裂縫和縱向裂縫在病害發展的后期會在一定程度上轉化成塊狀裂縫。

5 新藏公路路面病害與環境因素關系

由于整個新藏公路海拔較高,因此沿線呈現出溫差大、輻射強等特點,對于瀝青路面的耐久性產生了顯著影響,通過現場調查發現,在一些新鋪路段出現了明顯的路面裂縫。在496 km 路況最好路段中,縱向裂縫和橫向裂縫的占比分別為40.0%和21.8%,網狀裂縫和龜裂幾乎沒有;在885 km 的路況較好路段中,橫向裂縫、龜裂和縱向裂縫的占比分別為63.0%、38.6%和30.1%;在307 km 路況較差的路段中,橫向裂縫和龜裂占比分別為70.2%和58.0%。因此可以推斷,裂縫類病害的產生與地表溫度、太陽輻射等環境因素具有一定的關系。

5.1 地表溫度

地表溫度主要跟海拔和植被覆蓋度有關,相同條件下,植被覆蓋度越高,地表溫度越低。本文獲取的地表溫度分辨率為500 m,通過收集數據可知,沿線夏季地表溫度最低為16.0 ℃,最高為45.8 ℃,平均溫度為33.0 ℃,在路況最好的路段中,選取橫向裂縫和縱向裂縫的發生率與夏季地表溫度進行擬合,結果如圖12 所示。由結果可知,在新藏公路沿線,即便是路況最好的路段,夏季地表溫度與橫向裂縫和縱向裂縫的發生率呈線性相關,隨著地表溫度的升高,上述兩種路面病害的病害率增加。

圖12 路況最新路段地表溫度與橫向裂縫(a)和縱向裂縫(b)擬合關系[圖中無病害表示沒有發生橫向裂縫(a)或縱向裂縫(b)但有其他病害的路段,下同]Fig.12 Relationship of ground surface temperature,transverse cracking and longitudinal cracking with the best pavement condition [the no damage in legend means there is no transverse cracking and not longitudinal cracking but has other damages in(a)and(b),respectively,the same as follows]

在路況較好路段中,橫向裂縫、塊狀裂縫的病害發生率與夏季地表溫度的擬合結果如圖13所示,上述病害與夏季地表溫度存在線性正相關,即在地表溫度較高的路段,橫向裂縫和塊狀裂縫的發生率普遍高于地表溫度較低的路段。通過對比同一種病害的不同發生程度可知,在路況較好路段中,0~100 m·km-1和100~200 m·km-1的病害發生率普遍高于>200 m·km-1的病害發生率,由此可知,病害程度較輕的路段占比較在路況較差路段中,橫向裂縫、縱向裂縫的病害發生率與夏季地表溫度的擬合結果如圖14所示,上述病害的發生率與夏季地表溫度呈正相關,且路況較差路段病害中>200 m·km-1的部分在整體路段的占比高于路況較好和路況最好路段。通過對比各種路況可知,路況越好,裂縫類病害的發生率與夏季地表溫度的線性相關性越強,原因在于這些路段的路面一般為新鋪路面,其病害處于形成初期階段,而到病害發展后期,隨著行車荷載的增加,受其他因素的影響較大,病害種類更多、存在方式更為復雜,很難將一種病害單獨分開進行研究。

圖13 路況較新路段地表溫度與橫向裂縫(a)和塊狀裂縫(b)擬合關系Fig.13 Relationship of ground surface temperature,transverse cracking and block cracking with a better pavement condition

圖14 路況較差路段地表溫度與橫向裂縫(a)和縱向裂縫(b)擬合關系Fig.14 Relationship of ground surface temperature,transverse cracking and longitudinal cracking with a worse pavement condition

5.2 地表年溫差

通過收集地表溫度數據可知,沿線地表年溫差最低為32.5 ℃,最高為69.0 ℃,平均年溫差54.1 ℃。在路況最好路段中,產生橫向裂縫的路段占比為40%,產生網狀裂縫和龜裂的路段極小,在所有分布有橫向裂縫的路況最好路段中,0~100 m·km-1占比為57.6%,100~200 m·km-1占比為33.1%;在路況較好路段中,產生橫向裂縫的路段占比為61.3%,產生龜裂路段的占比為37.3%,在所有分布有橫向裂縫的路況較好路段中,0~100 m·km-1占比為69.8%,100~200 m·km-1占比為23.4%;在路況較差路段中,產生橫向裂縫和龜裂路段占比分別為70.8%和60.5%,產生縱向裂縫病害路段占比為49%,在所有分布有橫向裂縫的路況較差路段中,0~100 m·km-1占比為66.5%,100~200 m·km-1占比為18.8%,所有分布有龜裂的路況較差路段中,0~100 m·km-1和100~200 m·km-1占比分別為70.0%、25.9%。

整體來看,在新藏公路沿線所有路面病害中,橫向裂縫與地表年溫差的線性關系最顯著,在各類路況的路段中,路況越好,橫向裂縫的病害率與地表年溫差線性關系越顯著。本文選取了路況最好、路況較好、路況較差三種路況,對每種路況中地表年溫差與橫向裂縫、縱向裂縫和龜裂的相關性進行了擬合(圖15~16),由結果可知,與夏季地表溫度類似,各類病害與地表年溫差呈線性正相關,即年溫差越大的路段,各類病害發生率相應越高。

圖15 路況最好(a)和路況較差(b)路段年溫差與橫向裂縫擬合關系Fig.15 Relationship of ground surface temperature and transverse cracking with the best and worse pavement condition

圖16 路況較好路段地表溫度與橫向裂縫(a)和縱向裂縫、龜裂(b)擬合關系Fig.16 Relationship of ground surface temperature,transverse cracking,longitudinal cracking and alligator cracking with a better pavement condition

5.3 植被

植被指數的高低反映著地表植被覆蓋程度的大小,在整個新藏公路沿線,植被覆蓋度普遍較低,植被指數最低為0,最高為0.55,平均為0.13。由于植被指數與地表溫度具有相關性,因此植被指數與病害的關系和地表溫度與病害的關系具有相似性。在所有病害中,與歸一化植被指數呈線性相關的病害為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂(圖17),除縱向裂縫與植被指數呈現線性正相關之外,橫向裂縫和龜裂與植被指數呈現線性負相關。通過現場調查發現,縱向裂縫主要分布在路堤高度較高的路段,部分路段存在著地表徑流滲入路堤的現象。在新藏公路沿線植被覆蓋度高的路段,地表受流水沖蝕和泥石流影響較小,不良地質現象少,地表溫度低、年溫差小,因此路面病害發生率低于植被覆蓋度低的路段。

圖17 路況最好(a)和路況較差(b)路段植被指數與病害擬合關系Fig.17 Relationship of vegetation index and pavement damages with the best and worst pavement condition

6 討論

高海拔地區公路所在的區域可分為季節凍土區和多年凍土區,相比于普通地區,季節凍土區的公路病害類型相差不大,常見的路面病害類型有裂縫(包括橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫和龜裂)、修補、松散、車轍等[18]。但是,在季節凍土區,相同條件下的病害發生率遠高于普通地區,調查顯示,新藏公路橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫和龜裂發生的路段分別占調查路段的38.18%、39.29%、20.30%和51.58%,而在普通地區,這一比例只有10%左右[19]。而多年凍土區公路的路面病害主要由路基的不均勻沉降引起,車轍、松散、修補等病害的發生率高于季節凍土區[20]。

高海拔地區公路路面最常見的病害為裂縫,其主要成因與環境要素息息相關。由于多年凍土區公路所處海拔普遍較高(多為4 000 m 以上),太陽輻射強、路面溫差大,導致瀝青材料老化速率加快,更易出現各類裂縫。在路面新鋪后,早期病害的類型較為單一,但隨著運營時間的增加,一種病害的形成和發展往往伴隨著其他病害,比如,橫向裂縫和縱向裂縫同時形成以后,塊狀裂縫也將形成,在塊狀裂縫的發展過程中,龜裂也隨之形成。本文嘗試著對已有調查數據中各類裂縫病害的相關性進行了擬合,為后續多年凍土區路面病害的相互關系研究提供一種思路和方法,至于方程形式的確定,需要基于更多更精細的調查數據進行進一步分析。

路基病害的成因則有所不同,路基不均勻沉降主要與多年凍土密切相關,主要出現在凍土地溫和含冰量較高的路段。除此以外,各類病害的出現還與車輛荷載、人類活動等因素有關,隨著新藏公路這條邊防公路的持續運營,來往車輛數量逐年增多,車輛荷載也是病害產生的重要影響因素。從新藏公路病害發展過程來看,在路面新鋪以后,大量路面最先出現橫向裂縫,隨著運營時間的增加,縱向裂縫隨后出現,接著塊狀裂縫、龜裂等病害也會出現,在某些病害易發路段,新鋪路面運營3~5年以后,將產生較多的路面病害,路面狀況較差(圖18)。

圖18 路面病害發展階段[新鋪路面(a);橫向裂縫出現(b);縱向裂縫出現(c);塊狀裂縫(A)、龜裂(B)、修補出現(C)(d)]Fig.18 Development process of pavement damages [new pavement(a);transverse cracking(b);longitudinal cracking(c);d-block cracking(A),alligator cracking(B)and patching(C)(d)]

7 結論

本文通過現場調查,獲得了新藏公路葉城—拉孜段2 140 km 路段的7 種路面病害,通過統計及相關性分析的方式研究了各類病害的分布特征及其相關性,分析了路面病害與地表溫度、高程、植被等環境因子的相互關系,所得主要結論如下:

(1)通過2021 年最新調查數據可知,整個新藏公路有496 km 的路段路面狀況最好,占調查路段總長度的28.9%;有885 km 的路段路面狀況較好,占調查路段總長度的51.5%;有307 km 的路段路面狀況較差,占調查路段總長度的17.8%。新藏公路路面破損率的平均值為2.5%,標準差為4.5%,破損率最高為29.9%,季節凍土區的路況普遍好于多年凍土區,多年凍土區道路病害以路基不均勻沉降為主。

(2)新藏公路沿線所有不同類型的病害都不是孤立存在的。一種病害的發生會伴隨其他道路病害的形成和發育,這些不同類型的道路病害互相影響、彼此作用,最終使得路面病害進一步加劇,從而影響公路通行能力,甚至影響行車安全性。其中,橫向裂縫與縱向裂縫、塊狀裂縫之間的正相關性最高,相關性系數分別為0.629 和0.484;縱向裂縫與塊狀裂縫之間的正相關性最高,相關性系數為0.494;塊狀裂縫與龜裂之間的正相關性最高,相關性系數為0.567;龜裂與沉陷之間的正相關性最高,相關性系數為0.504。

(3)新藏公路病害發生率最高為橫向裂縫(58.3%),在496 km 路況最好的路段中,橫向裂縫發生的路段占比最大,為40%。新藏公路路面病害與地表溫度、海拔、植被等環境要素具有相關性,路面病害與地表溫度和植被指數呈線性正相關,路況越好,各類病害與環境因素的相關性越高,這些路段的病害處于發展初期,病害之間的影響極其微弱,隨著路況劣化,病害的發生規模和影響范圍逐漸增大。

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