Flexible pavement distresses prediction models using AASHTOWare pavement ME design
Joint Authors
Musa, Ghadah Salah Abd al-Rahman
Hasan, Yunus
Mahran, Nida
Source
Journal of Engineering Sciences
Issue
Vol. 51, Issue 6 (30 Nov. 2023), pp.345-364, 20 p.
Publisher
Assiut University Faculty of Engineering
Publication Date
2023-11-30
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
20
Main Subjects
Topics
Abstract AR
ينظر إلى التنبؤ بأداء الرصف على نطاق واسع كعنصر هام في أنظمة الإدارة لتقييم البنية التحتية للطريق أو ما يسمى بأنظمة إدارة الرصف (PMS) من قبل الباحثين في مجال الرصف، ليقلل ذلك بشكل كبير وملحوظ من التكاليف الضخمة اللازمة لإنشاء الطرق، لا سيما في حالة البلدان التي بها استثمارات هائلة في مجال بناء الطرق.
تركز هذه الدراسة بشكل أساسي على تنفيذ طريقة التحليل الميكانيكي التجريبي (M-E) باستخدام برنامج الـ AASHTO Ware لتكوين معادلات للتنبؤ بعيوب الرصف المرن.
ولتحقيق ذلك تم اتباع أربع خطوات.
أولا، تم إجراء التقييم الأكثر دقة الذي يوضح التأثير المشترك لأهم العوامل المؤثرة على أداء الرصف المرن بواسطة تنفيذ عمليات تشغيل لبرنامج.
AASHTOware التي تمت باستخدام، ۳۷۸ مجموعة تصميمية من (۳ مستويات سرعة حركة المرور × 3 مستويات حمل مرور × ۳ مناطق مناخية × 7 أنواع من الخلطات الأسفلتية للطبقة السطحية المستخدمة على نطاق واسع في مصر) عند مستويين من مستويات الإدخال في دليل تصميم الرصف الجديد MEPDG (المستويان ۱ و۲) المطلوبان عادة لتوصيف مادة الأسفلت الرابطة وخلطات الأسفلت الساخنة (HMA).
ثانيا، تم إجراء تحليل الحساسية لدراسة التأثير المشترك للعوامل التي تم فحصها على الأداء الذي تنبأ به AASHTOWARE PMED (الشروخ، والتخدد، والخشونة) على مستويين من المدخلات.
ثالثا، تم تنفيذ طريقة الانحدار الخطي المتعدد (MLR) كنهج نمذجة لتطوير خمسة معادلات للتنبؤ بأداء الأرصفة المرنة بناء على نتائج برنامج MEPDG.
تنبأت معادلات MLR المقترحة بكل عيب من العيوب المذكورة كدالة في العوامل المناخية، وخصائص HMA السطحية، لمختلف مستويات سرعة ومختلف مستويات الحجم المروري.
أخيرا، تم إجراء عملية التحقق من صحة معادلات التنبؤ MLR المقترحة.
أشارت النتائج إلى أن المعادلات المقترحة تعطي تنبوا جيدا بشكل عام، مما يؤكد متانة العملية المقترحة.
توفر هذه الدراسة إجراء لتطوير معادلات التنبؤ بأداء الرصف المرن بناء على نهج AASHTOWARE PMED ووفقا لمستويات إدخال المناطق المختلفة على أداء الرصف.
قد يساعد ذلك صانعي القرار على تحديد متطلبات الصيانة والتأهيل من خلال التنبؤ بأداء الرصف ثم التخطيط الميزانية عقلانية وتخصيص الموارد في البلدان التي تواجه ظروفا مماثلة في المستقبل.
Abstract EN
Pavement performance prediction is widely considered as a significant element of road infrastructure asset-management systems or pavement management systems (PMS) by pavement researchers and practitioners.
predicting pavement performance significantly reduces the huge costs of constructing roads, especially in the case of countries that made incredible investments in road construction.
this study mainly focuses on the implementation of the mechanistic-empirical (m-e) analysis method using the AASHTOWare pavement me design (AASHTOWare PMED) software for flexible pavement distress prediction-models generation.
to achieve that four steps were followed.
first, the most accurate assessment that shows the combined impact of the most important parameters that affect flexible pavement performance was used to perform the AASHTOWare runs.
in which, 378 design combinations of (3 traffic speed levels × 3 traffic load levels ×3 climatic zones ×7 surface HMA mixes widely used in Egypt) at two input levels of the AASHTOWare PMED hierarchy (levels 1 & 2) that typically are required for binders and hot-mix-asphalt (HMA) were used.
second, a sensitivity analysis to study the combined effect and impact of the investigated parameters on AASHTOWare PMED-predicted performance (cracking, rutting, and roughness) was conducted at the two input levels.
third, a multiple linear regression (MLR) was implemented as a modeling approach to develop five performance prediction models for flexible pavements based on the AASHTOWare PMED software results.
the proposed MLR models predicted each distress as a function of climatic factors, the surface HMA properties, different regions' speed levels, and traffic volume levels.
finally, a validation process of the proposed MLR prediction models was conducted.
results indicated that the proposed models yield an overall good prediction, asserting the robustness of the proposed process.
proposed MLR prediction models can be perceived as a function of average annual daily truck traffic, traffic speed, mean annual air temperature, and the percentage of air voids.
this study provides a procedure to develop the performance prediction models of flexible pavements based on the AASHTOWare PMED approach and in accordance with different regions input levels.
American Psychological Association (APA)
Mahran, Nida& Musa, Ghadah Salah Abd al-Rahman& Hasan, Yunus. 2023. Flexible pavement distresses prediction models using AASHTOWare pavement ME design. Journal of Engineering Sciences،Vol. 51, no. 6, pp.345-364.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518359
Modern Language Association (MLA)
Musa, Ghadah Salah Abd al-Rahman…[et al.]. Flexible pavement distresses prediction models using AASHTOWare pavement ME design. Journal of Engineering Sciences Vol. 51, no. 6 (Nov. 2023), pp.345-364.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518359
American Medical Association (AMA)
Mahran, Nida& Musa, Ghadah Salah Abd al-Rahman& Hasan, Yunus. Flexible pavement distresses prediction models using AASHTOWare pavement ME design. Journal of Engineering Sciences. 2023. Vol. 51, no. 6, pp.345-364.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518359
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references: p. 361-363
Record ID
BIM-1518359