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公路养护中同寿命理论的初步探讨
第八章 同寿命原理
2.4.同寿命原理
根据同寿命性质及寿命规律，在高速公路构造养护的实践中，我们归纳、总结出同寿命的寿命更新原理、相邻匹配原理、价值匹配原理、动态匹配原理和匹配损伤原理。无匹配原理（零联结原理）
全寿命，狭义地指个体的寿命周期，含各个生、长、衰、亡等寿命阶段，如人活86岁。
全寿命，广义地指种族、种类事物的大寿命周期，如恐龙1.5亿年。
寿命更新一般指本事物通过“重新联结”，加入、去除某些事物，再度成为本事物（本类事物）。
不成为本事物，而是成为其它类事物，视为回收、再利用，而不是原事物的寿命更新。
理论上可以无限次的寿命更新，但恰恰就是这寿命更新，配匹有许多技术、经济、价值、效率、哲学上的意义和措施。
道路沥青混凝土路面结构材料，（加入添加剂）进行冷再生、热再生，重新铺筑成新路面。马斯克的SpaceＸ火箭不落地回收，重复利用，经济节约（耐高温火箭体材料造价昂贵），火箭寿命更新！国际空间站的运输工具，航天飞机，也是回收再用，也是落地回收。
现代人大约有140亿-150亿个脑细胞，其中的神经元细胞是永久性细胞，在人的一生中它们只能是消耗及死亡，不能分裂、永不复生，属“不可更新细胞”，这样的细胞还有骨骼细胞、心肌细胞、卵巢实质细胞等。
脑、骨骼、肌肉、生殖组织主要部分不可更新，将是决定寿命的最关键因素。
人体中还有些细胞是在损伤后被动地分裂，比如肾细胞、肝细胞，它们是有条件地进行分裂补充，属“半更新细胞”。
人体中依然有许多细胞一直在不断顽强地分裂、增殖，持续地补充着消耗，属“可更新细胞”，如神经纤维细胞、上皮细胞、血细胞。
钻，火石，火柴，火机，
为了保证构造物寿命，一方面，我们可以通过新工艺、新材料、新方法等的应用力度和加强质量管理等手段，使构造物在设计、建造时提高其寿命基础。另一方面，我们要通过加强对构造物科学、及时的日常养护维修，恢复受损、功能降低的部分、低水平地改进并维持其基本功能，保证其寿命。另外，可对低层级结构物（局部）进行更新替换，延续其（局部）寿命。
在公路养护工作中要使构造物（局部）与其配套构造物达到同寿命，全力补足低寿命构造物（局部）的短板，可以通过一个或若干个寿命更新，使其与相邻构造物或同一构造物与其局部达到寿命的再匹配。多次寿命更新示意如下图。寿命更新是相对的，相对于低层级构造物（局部）自身，其寿命更新是完成了一个寿命周期，而相对于与其配套的构造物（局部），则体现为寿命的维持。
图2.1 二次寿命更新
在高速公路养护工作中要使构造物（局部）与其配套构造物达到同寿命，全力补足低寿命构造物（局部）的短板，可以通过一个或若干个寿命更新，使其与相邻构造物或同一构造物与其局部达到寿命匹配。
我们引入更新比数（
最高层级或较高层级的构造物，如特长隧道、特大桥梁等很难更新，一般视为不可更新，如果更新了，就是新建或改建性质了，就非其本身了。构造物的寿命更新难易程度，随着层级的降低（构造物划分越细、越小）而减小，另外，其更新也受价格、复杂关联等因素影响。
某一构造物尚没有达到其寿命，但其运营过程中的养护维修成本过大，通过比较后，维护保养费M与更新费用R有偏差，当 M＞R时，应终结其寿命，及时进行更新，达到技术经济最优化。
构造物的寿命更新一般有三种形式：一是原品质、原结构的复制式更新，这是寿命更新的一种主要形式，与生物干细胞可复制成生物局部器官乃至整个个体一样，随着设计、施工、材料等的标准化，建筑产品的完全复制也成为现实；二是非复制式的，即更新的构造物在几何尺寸、内部结构、材质、功能等方面与原构造物不同，如钢筋混凝土结构更新替换为钢结构，普通沥青混凝土路面更新替换为改性沥青混凝土路面；三是无中生有的新增式更新。这几种形式的更新，构造物的使用寿命、经济寿命、价值寿命显然是有差别的。
寿命更新是构造物养护的一个重要方式，典型的寿命更新表现为独立构造物的整体直接更新，鉴于构造物自身层级的划分，广义的寿命更新也包括独立构造物的局部维修、养护等工作内容。
事物分单个事物、一类事物（种、群、类），人类种群的寿命，是个体“寿命更新”特殊方式的结果和体现。
种群寿命下，个体的寿命更新，人类已有？多年的历史了，但个体人的其寿命终结，一代接一代繁衍，生生久不息，直到长远（与环境条件的长板相匹配）。
远水不解近渴，远亲不如近邻。根据万有引力原理，我们知道，物体间作用力的大小与其距离成反比，物体间相对近的距离相互影响效果大，太远的距离影响效果近乎可以忽略。在我们日常所及的物体中，“相邻”最为直接，最为实际，最为有效。
之所以人类，之所以生命，主要归功于地球在宇宙中独特而幸运的联结位置。大约在45亿年前，太阳系开始逐渐成型，距离、质量、引力、阳光、辐射等诸多条件因素是那么的巧合与精妙，差一毫不行，少一点不可，恰如其分地成就了我们赖以生存的地球，可谓幸运之极，遥望苍茫宇宙近乎独一无二。太阳之于地球，作为太阳帮的舵主，其引力和阳光的作用自不必细说，那些近地卫星、行星也是地球的良师益友，甚至可以说是地球的恩人。月球虽小，但她帮助地球更加稳定了旋转，并间接、有效地影响、控制着地球气候的波动。亿万公里以外的兄弟木星和火星，在地球的襁褓时期，吸引小天体奋力庇护过地球，还曾无私地帮助地球送来了数以亿计的富重金属小天体，含有金、铁、锡、铅等，这些是地球人类发展的宝贵资源。
法律、政策、制度，看似离我们很远，但它时刻规范、约束着人们的行为，具有强制的作用。我们身边的所谓大款、成功人士，可以说他们跟我们一毛钱的关系都没有，他们更是他们，我们还是我们。远不一定不起作用，近也可能起的作用不大。以实为实，不看距离，看作用，看“疗效”。
多们引入“联结度”的概念，以其指标来衡量描述事物间的联结程度可能会更简洁、更直观、更明了。联结度：联结关系的紧密程度，直接关系到联结作用的发挥程度、事物寿命的长短。
联结度＝MIN（事物1与媒介的联结强度，事物2与媒介的联结强度）
联结度B=α·C（能量）
在父子关系中C为定值，但α取0－1，同为父子关系，其联结度也是不相同的。
岩石力学和土力学中， τ=c+tanφ,即摩尔剪切理论，c即为内聚力，φ为内摩擦角，τ为摩擦力。
关联系数的平均值即关联度。因为关联系数很多，信息过于分散，不便于比较，为此有必要将各个时刻的关联系数集中为一个值，而求平均值便是这种信息集中处理的一个方法。关联度值越接近1，说明相关性越好。
身边人，身边事。
随着现代通信技术及互联网的发展，事的距离变得越来越近，。物有远近，事无距离。？
除了构造物先天自身品质因素之外，其上下、同层级相邻结构物（或其局部）之间的相互作用，是影响构造物寿命的主要原因之一。它们之间的相互作用，在方向上是相互的，不是单向的，是双向的、多向的；在频次上，体现出反复性；在时间上，表现为长期性，贯穿于寿命过程的始终。鉴于高速公路构造物之间相互作用、相互影响的因素较复杂，有的为已知，有的尚还不十分明确，可根据养护对象间关系的复杂程度，运用经验法、数理统计法、灰色关联分析（计算灰色关联度和关联系数）等方法来分析、判断关联构造物对象及其数量，最终确定研究对象与哪个或哪几个构造物进行寿命匹配。
高速公路作为大型工程产品，总体为线形构造物，其长度长（路线可达数百公里）、体积大（路基可达数千万立方米）、面积大（路面可达数百万平方米），在寿命匹配时，对于任何层级，一般先考虑自身层级构造物之间的寿命匹配，其次考虑同层级构造物之间的寿命匹配，再次考虑上、下层级之间构造物的寿命匹配，如此可进行一定范围的对象之间的寿命匹配。但从精力与实际效果等方面考量，一般在高速公路养护工作实践中，在自身层级构造物预防养护、修复养护等规模、费用较小时，可进行简化匹配，只选定一对匹配对象、进行一次寿命匹配。对于层级较高的构造物，在其专项养护时，可考虑同层级（上下层级）多个对象、进行多次匹配比选，最终择优确定匹配对象。
在寿命匹配时，如果考虑的匹配层级、对象过多，将对复杂的联结关系、匹配结果难以把握，可利用BIM等技术手段，对复杂构造物进行数字化、形象化匹配演示，综合考虑匹配组合。
将“人”从“物”的寿命主体中暂时分离出来，以便更好地突出主宰者的地位、作用、意义。这样，就有了事与事的寿命匹配、事与人的寿命匹配、事与物的寿命匹配、人与人的寿命匹配、人与物的寿命匹配、物与物的寿命匹配等寿命匹配组合。
把握自己
严格来讲，他人的失败对你不是什么好事，他人的成功对你也是有利。但相对来说，他人的成功跟你一点关系都没有，他人有他的条件，他人有他的情况，他人有他的世界。只有自己把握好自己的一片天地，自己周围的一片天地，联结度在近，不在远，近则有力、有效，远则软弱则效微。要相邻才好。
在相邻匹配原理中
相近匹配原理
汽车轮胎是由橡胶制成的，那么与其接触的路面，在磨耗、亲和等方面，沥青特别是橡胶沥青混凝土路面要远比水泥混凝土路面、砂石路面等要优越得多。
构造物的寿命种类有寿命、使用寿命、经济寿命、价值寿命等，两个构造物的寿命匹配有许多种寿命类型匹配组合，如可以一个构造物的使用寿命与另一个构造物的价值寿命相匹配等，如下图示，可有16种匹配组合。多个构造物间的寿命类型匹配的组合将更多，有4n种匹配组合。在同寿命中，通常所指为价值寿命的一致、趋同、匹配，即LAV≈LBV≈LCV≈LDV≈…，只有这样才能充分展示和发挥同寿命的真正意义。
图2.2 寿命匹配
匹配的构造物寿命各不相同，其寿命数值的匹配也不可能完全吻合。我们引入寿命匹配指数的概念，来衡量寿命匹配程度，寿命匹配指数β理论取值区间为（0，∞），β值越小，表明寿命匹配程度越高，其数学表达为：
其中：
上式为两个构造物的寿命匹配指数，同理，多个构造物间的寿命匹配指数：
在实际养护工作中，构造物各种寿命类型的寿命数值预测比较复杂，一般对低层级常对象构造物可优先选用使用寿命进行匹配；对低层级、规模较大的养护常对象，如路面面层等，亦可使用经济寿命进行匹配；对层级较高或有特殊要求的构造物，结合共性、突出个性，可进一步引入价值寿命，在经济寿命的基础上，突出安全、环保、节能、文化、审美等方面因素，用定量与定性相结合的方式进行寿命匹配的深入比选。运用价值寿命匹配，能更好地体现同寿命的精髓。
公路养护按内容性质可分为维护、维修、更换，维护可分为保养和小修，维修可分为中修、大修；按养护目的和设施划分，可分为预防养护、修复养护、专项养护、应急养护。在高速公路养护实践中，考虑构造物寿命匹配时，寿命短板向长板趋近但不应高于长板，在养护性质、规模、标准、强度、时机等方面，既不能过度养护，同时也要防止和避免弱养护，尽可能使构造（价值）寿命匹配达到最优效果。
事物是不断发展变化的，我们要观其变，知其变，懂其变，适其变，顺其变。
高速公路在其建成投入使用运营之时，其各构造物的寿命是“匹配”的，随着时间的推移，各构造物都会受到或确定或随机的“扰动”和影响，只有及时弥补由此带来的损伤，构造物才能稳定，才能更好地发挥其功能，除了正常的维护、维修之外，低层级结构物是要通过一次或多次的寿命更新来实现与其相邻结构物寿命的再匹配，以达到整体寿命的预期。在高速公路养护工作中，各构造物的寿命匹配是动态的，体现为不断补短板的过程匹配：短板可能不再会是短板，可能变成为中板，也可能变为长板，原来的长板可能会变为短板。
动态匹配不仅表现为时间上的行为，也体现在灵活、动态选择匹配对象、匹配依据等方面。同寿命要求一般以价值寿命进行匹配，在简单、明确的匹配中也可运用使用寿命或经济寿命来进行同寿命匹配，在匹配对象上，根据养护工作实际，动态选择自身层级、同层级、上下层级构造物，这也是相邻匹配、价值匹配的相对性在动态匹配中的反映。动态匹配也体现在非趋同值匹配方面，在匹配强度上留在余地，错位匹配。
随着科学技术的不断发展和进步，构造物的设计理论、设计方法、技术标准、功能要求等也在不断更新，新技术、新材料、新工艺、新设备、新产品等层出不穷，为构造物寿命的动态匹配提供了广阔的空间。
杀敌一千自损八百，任何行为都具有两面性。同寿命是保证寿命的前提，但寿命匹配的同时也是要付出代价，除了经济方面，还会有直接或间接的影响和伤害。正如任何药物都有不同程度的副作用一样，任何养护维修处理，都是对其上、下、同层级相邻结构物（或其局部）体现为扰动、甚至损伤、更甚至是破坏，都是对其系统联结的损害、伤害，新联结产生的同时，断联结相伴而生，这些负面的伤害有的是即时表现的，有的是逐渐显现的。
在桥梁、隧道、涵洞等构造物中，水泥混凝土结构物病害、损害常见多发，在其早期、局部病害的维修处理方法中，较为普遍的做法之一，就是用传统、原始的人工（机械）方法进行凿除，再施以新混凝土，这种拆除维修更新方法，给尚且相对完好的周边部位的混凝土结构造成了极其严重的或是潜在的损害。在高速公路沥青路面养护维修中，再精细的铣刨都会对沥青、碎石、砂等结合料及其联结造成损伤，潜在的破坏已经产生。北方冬季路面的机械除雪，对路面上面层及路面标线等会造成很大的损伤。如此等等，在我们的实际工作中都有许多沉痛、深刻的例证。
匹配损伤是相互的、多向的，不仅仅会造成拟匹配对象的损伤，对匹配对象自身也会带来不同程度的伤害。匹配损伤的表现也是多方面的，在技术层面，匹配的链锁反映，短期对构造物的直接影响，造成其功能的受损，长期对耐久性的影响，使其寿命难以保证。在经济层面，减少或恢复受损结构直接经济费用成本增加，造成资源不同程度的浪费，维修施工造成的影响通行所带来的间接社会经济效益的降低。在社会层面，行车舒适性、安全性等服务功能水平的影响，可能带来的不断维修的社会质疑等。匹配虽小，伤之不轻。
灵活联结、方便联结，尽可能弱化联结，是减小匹配损伤的有效途径之一。如采用水力冲击法对水泥混凝土进行局部的清除，就是有效减轻水泥混凝土构造物损伤的处治办法，如采用吹雪、抛雪、滚刷设备进行除雪作业，减少路面及标线损伤。
科学准确地计算、评价负面损伤的数值及程度，损伤价值比小则可为，损伤价值比大则不可为。无为而治，不是消极不为，而是提倡慎为，避免盲目作为，杜绝旧病未愈又添新疾。
六、无匹配原理（零联结原理）？
戒烟才能减少心、肺等器官功能损伤，使心、肺等器官寿命与其它器官寿命相同，达到整体的长寿命。
综上所述，寿命更新原理指出了寿命匹配的可能性和基础，相邻匹配原理阐述了寿命匹配的对象选择方法，价值匹配原理提出了寿命匹配的依据原则，动态匹配原理揭示了寿命匹配的过程趋势，匹配损伤原理反映了寿命匹配的负面影响。 |
