本發(fā)明涉及瀝青路面的強(qiáng)度測量和養(yǎng)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半剛性基層瀝青路面相對強(qiáng)度評價(jià)方法及養(yǎng)護(hù)方法。

背景技術(shù)：

路面結(jié)構(gòu)承載能力評價(jià)指標(biāo)參照《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(jtj073.2-2001)》和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》，從設(shè)計(jì)所依據(jù)的彎沉標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，對瀝青路面承載能力的評價(jià)采用路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)(pssi)評價(jià)。

我國根據(jù)pssi的數(shù)值制定了分級標(biāo)準(zhǔn)及彎沉指標(biāo)，通過彎沉指標(biāo)的大小表征路面承載能力的耐久性或疲勞壽命。從宏觀角度看，路面結(jié)構(gòu)整體承載能力的大小反映了結(jié)構(gòu)安全壽命的大小，彎沉指標(biāo)作為反映結(jié)構(gòu)整體承載能力大小的主要指標(biāo)，其衰減變化規(guī)律，反映了結(jié)構(gòu)承載能力的衰減程度。但是，彎沉指標(biāo)大小并不能準(zhǔn)確反映出各個(gè)結(jié)構(gòu)層承載能力衰減的大小，對于半剛性基層結(jié)構(gòu)也是如此。

如圖1所示，從統(tǒng)計(jì)規(guī)律上代表了我國現(xiàn)階段高等級公路瀝青路面彎沉變化規(guī)律?？梢钥闯雎访鎻澇岭S時(shí)間變化的三個(gè)階段：遞減期:竣工后的1～2年，由于半剛性基層材料的強(qiáng)度增長和交通荷載的壓密作用，路面彎沉在這一階段逐漸減小，大約在竣工后第二年達(dá)到最小值。速增期：竣工后的2～4年，路面在荷載及環(huán)境因素的綜合作用下，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微觀缺陷發(fā)生擴(kuò)展，小范圍內(nèi)出現(xiàn)局部破損現(xiàn)象，路面整體強(qiáng)度出現(xiàn)下降，路面彎沉迅速增長。緩增期：竣工4～7年后直至達(dá)到極限破壞狀況。該階段即疲勞破壞的穩(wěn)定發(fā)展期，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷進(jìn)一步擴(kuò)展，結(jié)構(gòu)吸收的能量擴(kuò)散，路面損傷發(fā)展的速度受到抑制，整體剛度在較低水平下達(dá)到相對穩(wěn)定，彎沉增長較為緩慢，并一直延續(xù)到路面結(jié)構(gòu)疲勞破壞。

首先，路面結(jié)構(gòu)承載能力的表征是路面設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要指標(biāo)，無論是經(jīng)驗(yàn)法還是力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法。從歷史上看，瀝青路面力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)是從彎沉指標(biāo)逐漸發(fā)展而來的。按照彈性層狀體系理論，路表理論彎沉與結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變在概念上都是等效的，都是基于同一個(gè)力學(xué)模型、同一組計(jì)算參數(shù)得到的，只是從不同角度反映了路面整體結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)狀態(tài)。作為一個(gè)路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)指標(biāo)各有千秋，既有其合理性，也各有其不足。

其次，由于路面材料自身的非線性和各向異性，以及層間結(jié)合狀態(tài)的不確定性，理論力學(xué)模型與路面結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)存在一定的差異，理論計(jì)算得到的彎沉、應(yīng)力或應(yīng)變當(dāng)作為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)都應(yīng)該進(jìn)行必要的標(biāo)定、修正。相比之下，通過現(xiàn)有的檢測手段可以得到比較可靠的路面結(jié)構(gòu)的實(shí)際彎沉，因此，彎沉指標(biāo)的修正比較容易。實(shí)際工程表明，彎沉指標(biāo)的修正不僅與路基強(qiáng)度(以模量表征)，而且與路面結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。

因此在計(jì)算路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)以及根據(jù)系數(shù)大小制定不同的路面養(yǎng)護(hù)方法時(shí)，按照現(xiàn)有的路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)(pssi)來判斷路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并不能很好的反應(yīng)結(jié)構(gòu)病害的形式和破損程度，對養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)方法的制訂依據(jù)不夠科學(xué)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種半剛性基層瀝青路面相對強(qiáng)度評價(jià)方法及養(yǎng)護(hù)方法，用以解決現(xiàn)有評價(jià)方法無法科學(xué)地反應(yīng)路面強(qiáng)度的問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)的：

一種半剛性基層瀝青路面相對強(qiáng)度評價(jià)方法，該評價(jià)方法的步驟為：

s1、路面被測車道上做出標(biāo)記，選定被測路面對應(yīng)相同樁號的應(yīng)急車道的位置，并在路面上做出標(biāo)記；

s2、在某一段被測路面車道的標(biāo)記處開始測量彎沉值大??；

s3、在同一段被測路面對應(yīng)相同樁號的應(yīng)急車道的標(biāo)記處開始測量彎沉值大??；

s4、根據(jù)測量得到的彎沉值分別計(jì)算同一段被測路面車道的代表彎沉值和同一段被測路面對應(yīng)相同樁號的應(yīng)急車道的代表彎沉值，再計(jì)算出同一段路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)。

步驟s2和s3中，彎沉值大小的測量方法為：

使用測試車輛駛過被測車道路面或被測應(yīng)急車道，使用彎沉儀對標(biāo)記處每20m至少測量一次彎沉值，測量結(jié)果的按每百米或每公里進(jìn)行加權(quán)平均值，即為車道的代表彎沉值大小。

車輛的后軸軸載為10噸。

步驟s2和s3中，均使用貝克曼梁彎沉儀或自動彎沉儀。

步驟s4中，路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)的計(jì)算方法如下：

式中，rssi為某段路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)，lb為某段被測路面附近的應(yīng)急車道的代表彎沉值的大小，ls為所某段述被測路面某車道的代表彎沉值的大小。

代表彎沉值為某路面每段一定距離內(nèi)彎沉值計(jì)算出的結(jié)果，計(jì)算方法如下：

l＝lc+zα×s

式中，l為某段路面的代表彎沉值，lc為某段路面不同測量點(diǎn)的彎沉值的平均值，zα為路面的保證系數(shù)，s為某段路面不同測量點(diǎn)的彎沉值的標(biāo)準(zhǔn)差；

路面的保證系數(shù)為：高速公路、一級公路的保證系數(shù)為1.645；二級、三級、四級公路的保證系數(shù)均為1.5。

某一段被測路面車道的彎沉值和同一段被測路面對應(yīng)相同樁號的應(yīng)急車道的彎沉值，需要同時(shí)測量，或需保持在相同的季節(jié)或周平均氣溫相差不超過10℃的情況下測量。

一種根據(jù)該評價(jià)方法測量的路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)的半剛性基層瀝青路面養(yǎng)護(hù)方法，其特征在于，根據(jù)得到的路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)對被測路面的瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行評價(jià)，并調(diào)整對被測路面的養(yǎng)護(hù)方法，具體方法為

當(dāng)路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)大于等于0.8時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行正常路面維護(hù)；

當(dāng)路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)小于0.8且大于等于0.7時(shí)，需要加強(qiáng)對路面進(jìn)行針對性或預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)；

當(dāng)路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)小于0.7時(shí)，需要對路面進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理維修。

正常路面維護(hù)包括：每天的路面清掃、冬季的降雪處理、路面污染清理；

加強(qiáng)對路面的維護(hù)包括：裂縫的處治、坑槽的處治、稀漿封層或微表處或薄層罩面等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施；

對路面進(jìn)行維修包括：沉陷的修復(fù)、基層處治、挖補(bǔ)罩面。

本發(fā)明有益效果如下：

1.通過使用彎沉儀，可以準(zhǔn)確的測得半剛性基層路面待測位置的彎沉大小。

2.通過使用路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)描述半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免了理論值的使用，使測量結(jié)果更加接近實(shí)際情況。

3.通過利用沖抵方法，將傳統(tǒng)測量中難以量化的因素(例如：土基模量、累計(jì)當(dāng)量軸次造成的疲勞損傷、溫度變化、結(jié)構(gòu)組合與厚度變化、材料的真實(shí)參數(shù)等)予以剔除，只保留半剛性基層瀝青路面的質(zhì)量變化與結(jié)構(gòu)破壞的關(guān)系，使評價(jià)結(jié)論更加準(zhǔn)確可靠。

4.通過半剛性基層瀝青路面的路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)判斷路面的養(yǎng)護(hù)需求，使得路面養(yǎng)護(hù)的設(shè)計(jì)方法更加科學(xué)，節(jié)約了路面維護(hù)的成本。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的特征和優(yōu)點(diǎn)從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。

圖1為我國高等級公路瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變化示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。

一種半剛性基層瀝青路面相對強(qiáng)度評價(jià)方法，該評價(jià)方法的步驟為：

s1、路面被測車道上做出標(biāo)記，選定被測路面對應(yīng)相同樁號的應(yīng)急車道的位置，并在路面上做出標(biāo)記，且應(yīng)急車道的路面強(qiáng)度需為優(yōu)秀；

s2、在某一段被測路面車道的標(biāo)記處開始測量彎沉值大?。?/p>

s3、在同一段被測路面對應(yīng)相同樁號的應(yīng)急車道的標(biāo)記處開始測量彎沉值大??；

s4、根據(jù)測量得到的彎沉值分別計(jì)算同一段被測路面車道的代表彎沉值和同一段被測路面對應(yīng)相同樁號的應(yīng)急車道的代表彎沉值，再計(jì)算出同一段路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)。

步驟s2和s3中，彎沉值大小的測量方法為：

使用測試車輛駛過被測車道路面或被測應(yīng)急車道，使用彎沉儀對標(biāo)記處每20m至少測量一次彎沉值，測量結(jié)果的按每百米或每公里進(jìn)行加權(quán)平均值，即為車道的代表彎沉值大小。

車輛的后軸軸載為10噸。

步驟s2和s3中，均使用貝克曼梁彎沉儀或自動彎沉儀。

步驟s4中，路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)的計(jì)算方法如下：

式中，rssi為路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)，lb為被測路面附近的應(yīng)急車道的代表彎沉值的大小，ls為被測路面某車道的代表彎沉值的大小。

代表彎沉值為某路面每段一定距離內(nèi)彎沉值計(jì)算出的結(jié)果，計(jì)算方法如下：

l＝lc+zα×s

式中，l為某路面的代表彎沉值，lc為某路面各段的彎沉值的平均值，zα為路面的保證系數(shù)，s為某路面各段的彎沉值的標(biāo)準(zhǔn)差，此處標(biāo)準(zhǔn)差可以直接通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法求得；

路面的保證系數(shù)為：高速公路、一級公路的保證系數(shù)為1.645；二級、三級、四級公路的保證系數(shù)均為1.5。

某一段被測路面車道的彎沉值和同一段被測路面對應(yīng)相同樁號的應(yīng)急車道的彎沉值，需要同時(shí)測量，或需保持在相同的季節(jié)或周平均氣溫相差不超過10℃的情況下測量。

一種根據(jù)該評價(jià)方法測量的路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)的半剛性基層瀝青路面養(yǎng)護(hù)方法，其特征在于，根據(jù)得到的路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)對被測路面的瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行評價(jià)，并調(diào)整對被測路面的養(yǎng)護(hù)方法，具體方法為

當(dāng)路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)大于等于0.8時(shí)，代表路面狀況良好，繼續(xù)進(jìn)行正常路面維護(hù)；

當(dāng)路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)小于0.8且大于等于0.7時(shí)，需要加強(qiáng)對路面進(jìn)行針對性或預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)；

當(dāng)路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)小于0.7時(shí)，需要對路面進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理維修。

正常路面維護(hù)包括：每天的路面清掃、冬季的降雪處理、路面污染清理；

加強(qiáng)對路面的維護(hù)包括：裂縫的處治、坑槽的處治、稀漿封層或微表處或薄層罩面等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施；

對路面進(jìn)行維修包括：沉陷的修復(fù)、基層處治、挖補(bǔ)罩面。

利用本發(fā)明對某段高速公路進(jìn)行了評價(jià)和養(yǎng)護(hù)，使用彎沉儀測量每段路面每20m至少測量一次彎沉值，及對應(yīng)樁號的應(yīng)急車道的彎沉值，根據(jù)公式l＝lc+zα×s，求得每百米長的路面的車道及對應(yīng)樁號的應(yīng)急車道的代表彎沉值，再通過公式測，求得每段100米長的路面相對強(qiáng)度，結(jié)果及養(yǎng)護(hù)方法如表1所示：

表1一種半剛性基層瀝青路面相對強(qiáng)度評價(jià)方法及養(yǎng)護(hù)方法的使用結(jié)果

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半剛性基層瀝青路面相對強(qiáng)度評價(jià)方法及養(yǎng)護(hù)方法，本發(fā)明通過使用路面結(jié)構(gòu)相對強(qiáng)度系數(shù)描述半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免了理論值的使用，使測量結(jié)果更加接近實(shí)際情況；利用沖抵方法，將傳統(tǒng)測量中難以量化的因素(例如：土基模量、累計(jì)當(dāng)量軸次造成的疲勞損傷、溫度變化、結(jié)構(gòu)組合與厚度變化、材料的真實(shí)參數(shù)等)予以剔除，只保留半剛性基層瀝青路面的質(zhì)量變化與結(jié)構(gòu)破壞的關(guān)系，使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠節(jié)約了路面維護(hù)的成本。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。