CN112700100A - 一种沥青路面车辙养护对策确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的沥青路面车辙养护对策确定方法，养护对策的选择通过沥青路面中面层贯入强度相对值与当车辙断面隆起高度和车辙断面压密深度的相关性分析确定，通过本发明提出的沥青路面车辙养护对策确定方法，采用了压密深度和隆起高度两个评价指标，建立了与沥青层高温性能的相关关系，从而实现了直接利用车辙断面特征预测沥青层材料抗车辙性能是否已经丧失，进而指导路面车辙养护决策。旨在解决现有技术中，采用车辙深度单一的评价指标、与沥青面层高温性能相关性差，从而无法有效指导车辙养护决策的弊端。
Description
技术领域
本发明属于沥青路面养护的评价方法，尤其涉及沥青路面车辙养护对策确定方法。
背景技术
在路面的使用过程中，随着通车年限的不断增加，路面在长期的车辆荷载及 环境变化的循环作用下，更易出现车辙、开裂、抗滑不足等问题。通过对高速公 路沥青路面状况检测数据的分析表明，车辙一直是沥青路面的主要病害；当前， 车辙检测仅采用车辙深度这一评价指标，无法反映不同类型和不同发展阶段的车 辙特征，难以准确反映车辙的严重程度，也不能为后期的养护维修方案提供准确 依据。
有鉴于上述现有的路面车辙检测确定存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计 制造多年，有着丰富的实务经验及专业知识，熟练和充分地运用化学机理，在实践中不断研究和创新，创设了一种沥青路面车辙养护对策确定方法，采用车辙变形特征与沥青 路面高温稳定性相结合的方法，更加准确的反应车辙的病害特征及严重程度。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种沥青路面车辙养护对策确定方法，克服现有技术中车 辙性能评价指标单一、与沥青面层高温性能相关性差、无法有效指导车辙养护决策的弊端。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
本发明提出的沥青路面车辙养护对策确定方法，养护对策的选择通过沥青路面中面层贯入强度 相对值与当车辙断面隆起高度和车辙断面压密深度的相关性分析确定，包括如下操作步骤，
(1)当车辙断面隆起高度不小于2.28mm时，此时沥青路面中面层的贯入强度相对值已经小于 1，表明路面中面层已经进入流动变形阶段，养护对策采用铣刨上面层和中面层来恢复中面层的抗车 辙能力；
(2)当车辙断面隆起高度小于2.28mm时，并且车辙断面压密深度不小于6.88mm时，此时沥 青路面中面层的贯入强度相对值大于1，路面中面层处于强度快速衰减阶段，因此建议养护对策为 保持原路面上面层、中面层不动，采用薄层罩面、微表处、热再生或填补中的任意一种方式处治；
(3)当车辙断面隆起高度小于2.28mm时，并且车辙断面压密深度小于6.88mm时，此时沥青 路面中面层的贯入强度相对值大于1，路面中面层强度足够且处于强度增长阶段，养护对策为不处 理路面。
作为进一步优选的，沥青路面中面层贯入强度相对值为路面贯入强度与路面刚建成通车时贯入 强度的比值。
作为进一步优选的，沥青路面中面层贯入强度与车辙断面隆起高度的关系随着发展阶段的不同 分别通过公式(1)、公式(2)和公式(3)进行计算，具体关系如下：
(1)增长阶段
(2)快速衰减阶段
y＝2.6974*x2 -1.203(1.60≤x2＜2.69) (2)
(3)缓慢衰减阶段
式中：x2为隆起高度，单位为mm，y为贯入强度相对值，无量纲。
作为进一步优选的，沥青路面中面层贯入强度与车辙断面压密深度的关系随着发展阶段的不同 分别通过公式(4)、公式(5)和公式(6)进行计算，具体关系如下：
(1)增长阶段
y＝0.4477*x1 0.636(x1＜6.88) (4)
(2)快速衰减阶段
y＝5.9632*x1 -0.707(6.88≤x1＜14.84) (5)
(3)缓慢衰减阶段
y＝1.2508*x1 -0.128(14.84≤x1) (6)
式中：x1为压密深度，单位为mm，y为贯入强度相对值，无量纲。
作为进一步优选的，路面刚建成通车时所述贯入强度值为同一断面上路肩位置芯样 的贯入强度值。
作为进一步优选的，基准线下采用人工实测车辙断面(断面宽度不小于4m)，人工实测车辙断面的左右两侧均出现了明显的平台(平台宽度不小于0.25m)，通过左右平台 数据线性拟合来获得基准线，其中线性拟合的相关系数不小于0.95。
作为进一步优选的，隆起高度和压密深度通过如下方式计算获得，压密深度和隆起 高度按照反复迭代计算车辙曲线上任一xi值的yi0值与任一xi值对应基准线方程y＝ax+b 的yi值的差，其中a和b为线性回归系数；当差值为负值时，表明为压密深度数值，当 差值为正值时，表明为隆起高度数值。
作为进一步优选的，同步编辑程序，在第一段出现的所有负值中，寻找最大负值，作为左车辙的压密深度；出现第一个正值，到正值结束范围内，寻找最大正值，作为隆 起高度；在第二段出现的所有负值中，寻找最大负值，作为右车辙的压密深度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1)本发明提出的沥青路面车辙养护对策确定方法，采用了压密深度和隆起高度两个评价指标，建立了与沥青层高温性能的相关关系，从而实现了直接利用车辙断面特征 预测沥青层材料抗车辙性能是否已经丧失，进而指导路面车辙养护决策。旨在解决现有 技术中，采用车辙深度单一的评价指标、与沥青面层高温性能相关性差，从而无法有效 指导车辙养护决策的弊端。
2)本发明的方法也避免了对路面进行钻芯取样然后再检测沥青混合料高温性能的 室内试验，避免了对路面的破坏，节约了大量人力物力，显著提高了车辙养护效率30％以上，可节省大量养护经费。
附图说明
图1为实施例1测量的车辙断面图；
图2为实施例1基准线确定图；
图3为实施例1拟合后的实测车辙断面图；
图4为实施例2测量的车辙断面图；
图5为实施例2基准线确定图；
图6为实施例2拟合后的实测车辙断面图；
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发 明提出的沥青路面车辙养护对策确定方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
根据本发明提出的方法对现有的沥青路面进行车辙养护对策确定方法，具体方法及 过程如下：
(1)采用人工或检测车，测得某车辙断面数据，如图1所示：
(2)以左右平台数据进行回归，即可确定基准线，结果如图2所示：
基准线公式为：y＝-20.018x+79.264，线性拟合的相关系数R2＝0.9992
(3)将车辙断面原始数据减去基准线，即得到车辙实际断面，如图3所示：
根据图3确定特征点位置，该断面左侧隆起位置的横向距离为1.15m，左侧压密位置的横向距离为1.75m，右侧隆起位置的横向距离为3.10m，右侧压密位置的横向距离 为2.60m；
计算车辙全断面参数，该断面左侧隆起高度为23.30mm、右侧隆起高度为27.40mm，左侧压密深度为49.67mm、右侧压密深度为49.63mm；
(4)确定养护对策，该断面隆起高度最大为27.40mm，其值＞2.28mm，因此养护 对策为铣刨上面层和中面层来恢复中面层的抗车辙能力。
实施例2
根据本发明提出的方法对现有的沥青路面进行车辙养护对策确定方法，具体方法及 过程如下：
(1)采用人工或检测车，测得某车辙断面数据，如图4所示：
(2)以左右平台数据进行回归，即可确定基准线，结果如图5所示：
基准线公式为：y＝-20.028x+79.213线性拟合的相关系数R2＝0.9989
(3)将车辙断面原始数据减去基准线，即得到车辙实际断面，如图6所示：
根据图6确定特征点位置，该断面左侧隆起位置的横向距离为1.25m，左侧压密位置的横向距离为1.85m，右侧隆起位置的横向距离为3.15m，右侧压密位置的横向距离 为2.50m。
计算车辙全断面参数，该断面左侧隆起高度为19.85mm、右侧隆起高度为27.00mm，左侧压密深度为30.10mm、右侧压密深度为30.05mm。
(4)确定养护对策，该断面隆起高度最大为27.00mm，其值＞2.28mm，因此养护 对策为铣刨上面层和中面层来恢复中面层的抗车辙能力。
通过上述实施例可以看出，采用本发明的方法，同时考量压密深度和隆起高度两个 评价指标，建立了与沥青层高温性能的相关关系，解决了现有技术中，采用车辙深度单一的评价指标、与沥青面层高温性能相关性差，从而无法有效指导车辙养护决策的弊端。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术 人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或 修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技 术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案 的范围内。
Claims (7)
1.一种沥青路面车辙养护对策确定方法，其特征在于：所述养护对策的选择通过沥青路面中面层贯入强度相对值与当车辙断面隆起高度和车辙断面压密深度的相关性分析确定，包括如下操作步骤，
(1)当车辙断面隆起高度不小于2.28mm时，此时沥青路面中面层的贯入强度相对值已经小于1，表明路面中面层已经进入流动变形阶段，养护对策采用铣刨上面层和中面层来恢复中面层的抗车辙能力；
(2)当车辙断面隆起高度小于2.28mm时，并且车辙断面压密深度不小于6.88mm时，此时沥青路面中面层的贯入强度相对值大于1，路面中面层处于强度快速衰减阶段，因此建议养护对策为保持原路面上面层、中面层不动，采用薄层罩面、微表处、热再生或填补中的任意一种方式处治；
(3)当车辙断面隆起高度小于2.28mm时，并且车辙断面压密深度小于6.88mm时，此时沥青路面中面层的贯入强度相对值大于1，路面中面层强度足够且处于强度增长阶段，养护对策为不处理路面。
2.根据权利要求1所述的沥青路面车辙养护对策确定方法，其特征在于：所述沥青路面中面层贯入强度相对值为路面贯入强度与路面刚建成通车时贯入强度的比值。
3.根据权利要求1或2所述的沥青路面车辙养护对策确定方法，其特征在于：所述沥青路面中面层贯入强度与车辙断面隆起高度的关系随着发展阶段的不同分别通过公式(1)、公式(2)和公式(3)进行计算，具体关系如下：
(1)增长阶段
(2)快速衰减阶段
y＝2.6975*x2 -1.203(1.60≤x2＜2.69) (2)
(3)缓慢衰减阶段
式中：x2为隆起高度，单位为mm，y为贯入强度相对值，无量纲。
4.根据权利要求3所述的沥青路面车辙养护对策确定方法，其特征在于：所述沥青路面中面层贯入强度与车辙断面压密深度的关系随着发展阶段的不同分别通过公式(4)、公式(5)和公式(6)进行计算，具体关系如下：
(1)增长阶段
y＝0.4477*x1 0.636 (x1＜6.88) (4)
(2)快速衰减阶段
y＝5.9632*x1 -0.707 (6.88≤x1＜14.84) (5)
(3)缓慢衰减阶段
y＝1.2508*x1 -0.128 (14.84≤x1) (6)
式中：x1为压密深度，单位为mm，y为贯入强度相对值，无量纲。
5.根据权利要求2所述的沥青路面车辙养护对策确定方法，其特征在于：路面刚建成通车时所述贯入强度值为同一断面上路肩位置芯样的贯入强度值。
6.根据权利要求4所述的沥青路面车辙养护对策确定方法，其特征在于：所述隆起高度和压密深度通过如下方式计算获得，所述压密深度和隆起高度按照反复迭代计算车辙曲线上任一xi值的yi0值与任一xi值对应基准线方程y＝ax+b的yi值的差，其中a和b为线性回归系数；当差值为负值时，表明为压密深度数值，当差值为正值时，表明为隆起高度数值。
7.跟据权利要求6所述的沥青路面车辙养护对策确定方法，其特征在于：同步编辑程序，在第一段出现的所有负值中，寻找最大负值，作为左车辙的压密深度；出现第一个正值，到正值结束范围内，寻找最大正值，作为隆起高度；在第二段出现的所有负值中，寻找最大负值，作为右车辙的压密深度。
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