随着我国公路建设的不断完善,国省干线公路网已成规模,逐渐形成从建设为主向养护维修管理为主的过渡阶段。如何分配和使用有限的资金,使路网保持较高的性能和服务水平以体现可持续性;针对可持续路网,如何优选养护措施,才能使其相对效率最高;优选的养护措施该如何控制才能保证其稳定和耐久性能,这三方面是当前实现道路可持续发展亟待解决的关键技术问题。由于道路结构、气候条件、交通荷载、养护水平及路龄等差异,路网中的道路将处于不同的技术状况水平,短期内一次性将路网内技术状况为差的路段改造提升为优良状况,既无充足的技术队伍保障也难得到足够的经济支持,而传统最差路段优先处治方法,错过了优良路段的养护时机,造成路网中较差路段和所需养护资金均急剧增加;其次,对选定的养护措施在实施过程中是否达到预期效果,有必要对路段实际养护过程的效率进行评价研究,优选出相对有效的养护措施;另外养护工艺实施后与原路面粘附性能、养护工艺对交通荷载、自然环境等适应性缺乏系统研究而产生剥落、泛油等病害,在一定程度上限制了预防性养护技术的进步与发展。基于上述背景,本文以实现国省干线道路可持续发展为目标,依次从路网的可持续、养护措施的相对高效、实施养护措施的稳定和耐久性三个层面开展道路可持续发展研究。历时4年,采用路况无损检测设备对广州市和佛山市共计1万余车道·公里国省干线公路技术状况进行检测,对123个连续交通量观测站的交通数据进行分析,对3万组路面性能数据进行预测,开展了400多组室内渗水与温差试验,采用红外渗水性能现场检测路面130万㎡、612组现场渗水试验对比,分多次铺筑90万㎡微表处试验段。通过研究,路网技术状况得以提升、资金利用率提高、人工及机械设备年度差异降低、对路段实施的养护措施实现相对有效,养护工艺稳定性和耐久性提高,从理论和实践上实现了道路可持性发展。论文研究得出如下创新成果:1.基于道路资产保值理论与实践,研发了网级路面可持续发展的实现方法。揭示路网剩余服务寿命RSL衰减规律与剩余服务时段RSI的分布特征,开发基于剩余服务时段RSI分布均衡、养护年度资金及工作量均衡的道路养护技术,解决“差路优先修”的被动养护、依靠主观及经验分配年度养护资金等技术难题。2.运用数据包络分析(DEA)进行了养护措施效率评估决策,建立不同养护措施的效率评估模型,基于相对有效性理念,通过量化评估各路段投入要素的利用率或产出目标的实现程度,制定相对有效的路面养护策略,实现对路面养护决策效果的科学评价与合理的养护策略决策。3.创建道路养护相容性控制方法与技术,突破了工程应用瓶颈。开发基于道路表面温差的原路面渗水特征评价技术,揭示路表面空隙中的水分与养护措施寿命耦合衰变机制,研发养护工艺与交通荷载和环境特性匹配协调的实验与性能控制方法,试验段工程应用及优化表明,预防性养护技术突破了以经验为主的养护材料选择与控制现状,解决养护工艺易剥落、稳定性及耐久性差等难题实现了养护措施相容性,从项目级实现可持续发展。4.研发了将概率统计与经验模型相结合的路面使用性能衰减指标与方法。以路面使用性能指数PQI为指标,运用概率统计方法,按照不同路面结构和交通荷载计算得出路面性能反S衰变模型,提出实施养护措施对路面性能改善的方法,实现道路养护的动态决策,解决了在路网历史检测数据量少、不确定性因素多等条件时的性能衰变预测问题。