沥青路面流动性车辙病害诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种沥青路面流动性车辙病害诊断方法，通过车辙深度、沥青路面变形特征综合识别流动性车辙；同时通过现场取芯检测沥青路面各结构层强度、空隙率及厚度变化，准确判定流动性车辙发生的结构层次。该方法可准确识别流动性车辙病害，并确定其发生部位，为制定针对性养护方案提供重要依据。

Diagnosis Method of Flow Rutting Disease of Asphalt Pavement

The present invention relates to a diagnostic method for mobile rutting of asphalt pavement, which integrates rutting depth and deformation characteristics of asphalt pavement to identify mobile rutting, and at the same time detects the changes of strength, voidage and thickness of each structural layer of asphalt pavement through on-site coring to accurately determine the structural level of mobile rutting. This method can accurately identify the mobile rutting disease and determine its occurrence location, which provides an important basis for the formulation of targeted maintenance programs.

【技术实现步骤摘要】
沥青路面流动性车辙病害诊断方法
本专利技术涉及道路交通
，特别涉及一种沥青路面流动性车辙病害识别并确定其发生部位的方法。
技术介绍
沥青路面车辙一旦达到了一定的深度，就必须及时养护，已在世界各国形成共识。国内外学者对车辙评价标准和依据不尽相同，有的从行车舒适性角度评价，有的从交通全性角度评价，而公路养护管理者更多的是从维修养护的角度评价。例如，美国AASHTO(1986)按照车辙深度不同，将车辙程度分为3个等级：车辙深度为6～13mm的为轻级(L)；13～25mm的为中级(M)；大于25mm的为重级(H)。日本阪神高速公路公团则将车辙程度分为A、B、C、OK四个等级，A级最差，车辙深度大于20mm；B级10～20mm：C级3～10mm：小于3mm为0K级。英国规定当车辙深度达到10mm时，就认为路面开始进入临界状态，应加铺面层以恢复原有路面的结构功能，延长其使用寿命；当车辙深度达到20mm时，就认为路面已进入不利状态，必须进行矫正性养护。国内外大量试验研究表明，当路表积水10mm，车速100Km/h时，摩擦系数显著降低，容易产生车辆漂滑。因此从理论上分析，为避免正常行驶的车辆产生极危险的漂滑现象，高速公路的车辙深度不应超过10mm。我国《公路技术状况评价标准》对于车辙的程度划分则为轻、重两个等级；轻度车辙深度为10～15mm，重度车辙为15mm以上。我国通过行驶质量与行车安全调查结果统计分析论证确定容许沥青路面车辙深度(RD)建议值(表1)，当路面车辙大于等于容许车辙深度时，该路段即需要矫正性养护。表1我国容许车辙深度(RD)的建议值车辙是影响沥青路面舒适性和行车安全性的主要病害之一，根据其发生原因不同分为四种类型，即：①压密性车辙。由于沥青路面压实度不足引起，在车辆荷载作用下沥青路面压实变形造成车辙。这种车辙变形量不大，一般不超过10mm，后期不再发展，只有下凹，两侧没有隆起，成U字型或W型。②流动性车辙(也称失稳性车辙)。在高温及车辆荷载的反复作用下，剪应力超过沥青路面的抗剪强度，使塑性变形不断累积形成。这种车辙在荷载直接作用位置产生下凹变形，同时向两侧流动，导致轮迹周边隆起，车辙断面成W型。③结构性车辙。主要原因是沥青路面的下承层强度不足，在车辆荷载作用下发生永久变形。这种车辙只有车轮直接作用部位沥青路面下凹变形，两侧没有隆起，表现为浅盆状的U字型(凹型)。④磨损性车辙。在车辆荷载反复作用，造成沥青路面表层磨损形成车辙，其变形量不大，一般不超过5mm。我国沥青路面广泛采用半刚性基层，其强度和整体性都较好，基层及以下的变形极小，因此结构性车辙极少发生；磨损性车辙几乎不存在或影响不大；压密性车辙变形量不大，因此以上三类车辙对交通安全性影响不大。而流动性车辙是对沥青路面使用质量和交通安全危害最大的病害。车辙病害对路面使用质量的影响主要体现在以下几个方面，一是路表的永久变形直接影响路面的平整度，从而降低了行车舒适性；二是轮辙处沥青路面厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，缩短了路面的使用寿命；三是车辙处雨天易积水，降低了路面抗滑能力，引起车辆漂滑和冰滑，造成安全隐患；四是车辙处的凹陷会使司机变换车道时方向失控，从而影响车辆的操作稳定性和安全性。沥青路面由不同结构的沥青路面和基层组成，当某一结构层因强度不足发生流动性变形时，就会出现流动性车辙。流动性车辙是沥青路面主要病害之一，不仅影响行车舒适性，而且严重影响交通安全，必须进行矫正性养护。在制定养护方案时应对发生流动性车辙的结构层进行矫正性养护才能根本解决问题。为此确定流动性车辙发生部位和结构层次，才能制定针对性的养护方案。
技术实现思路
本专利技术目的在于解决沥青路面流动性车辙病害诊断问题，识别车辙类型和范围，并确定其发生部位和原因，为制定沥青路面针对性养护方案提供准确依据。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种沥青路面流动性车辙病害诊断方法，包括以下步骤：a、观测到沥青路面累积车辙变形量大于8～15mm的部位；b、现场取芯，检测沥青路面各个结构层的空隙率、厚度及强度，c、判断：沥青路面结构层之间的空隙率小于一定的空隙率阈值；并且沥青路面的结构层厚度变化超过一定的厚度变化阈值；并且沥青路面结构层强度低于一定的强度阈值；则确认变形沥青路面部位发生了流动性车辙。可选的，所述沥青路面结构层之间的空隙率阈值范围为2～4％。所述沥青路面的结构厚度变化阈值，按不同的结构层次，厚度变化阈值范围分别为：SMA层4％～8％，细粒层5％～12％，中粒层5％～10％，粗粒层6％～12％。沥青路面结构层的强度阈值，按不同的结构层次，强度阈值范围分别为：SMA层0.6～1.0MPa，细粒层1.0～1.4MPa，中粒层0.7～1.0MPa，粗粒层0.6～1.0MPa。本专利技术通过车辙深度、沥青路面变形特征综合识别流动性车辙；同时通过现场取芯检测沥青路面各结构层强度、空隙率及厚度变化，准确判定流动性车辙发生的结构层次。该方法可准确识别流动性车辙病害，并确定其发生部位，为制定针对性养护方案提供重要依据。具体实施方式沥青路面结构由1～4层不同结构的沥青混合料组成，如某一层发生流动性车辙，将会引起沥青路面总体车辙深度超标，在制定养护方案时应对发生流动性车辙的结构层进行矫正性养护才能根本解决问题。为此确定流动性车辙发生部位和结构层次直接决定养护方案的成败。沥青路面发生流动性车辙后，沥青路面结构层的空隙率、强度、厚度都会发生变化，为此需要对以上3项指标进行检测，才能最终确定流动性车辙发生部位。沥青路面流动性车辙病害诊断方法，包括以下步骤：a、观测到沥青路面累积车辙变形量大于8～15mm的部位；b、现场取芯，检测沥青路面各个结构层的空隙率、厚度及强度；c、判断：沥青路面结构层之间的空隙率小于一定的空隙率阈值，空隙率阈值取值范围为2～4％；并且沥青路面的结构层厚度变化超过一定的厚度变化阈值，结构厚度变化阈值，按不同的结构层次，厚度变化阈值的取值范围分别为：SMA层4％～8％，细粒层5％～12％，中粒层5％～10％，粗粒层6％～12％；并且沥青路面结构层强度低于一定的强度阈值，沥青路面结构层的强度阈值，按不同的结构层次，强度阈值范围分别为：SMA层0.6～1.0MPa，细粒层1.0～1.4MPa，中粒层0.7～1.0MPa，粗粒层0.6～1.0MPa；则确认变形沥青路面部位发生了流动性车辙。实例1：某公路沥青路面的四层结构为：上面层为4cm厚AC-13，中面层为6cm厚AC-20，下面层为8cm厚AC-25，基层为54cm厚水泥稳定级配碎石。经现场检测沥青路面车辙累积深度为20mm，超过累积变形量8～15mm。取芯检测中面层6cmAC-20空隙率为2.5％，小于AC-20对应的标准阈值3％；厚度降低8mm，比6cmAC-20对应的降低标准厚度降低了13.3％，大于厚度变化最大阈值12％；强度为0.85MPa，小于AC-20对应的最低标准阈值1.0MPa。其它结构层各项指标均符合相应标准阈值范围，据此判定为6cmAC-20中面层发生流动性车辙，其它各结构层完好。实例2：某公路沥青路面的四层结构为：上面层为4cmSMA-13，中面层为6cmAC-20，下面层为8cmAC-25，基层为36cm水泥稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青路面流动性车辙病害诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：a、观测到沥青路面累积车辙变形量大于8~15mm的部位；b、现场取芯，检测沥青路面各个结构层的空隙率、厚度及强度；c、判断：沥青路面结构层之间的空隙率小于一定的空隙率阈值；并且沥青路面的结构层厚度变化超过一定的厚度变化阈值；并且沥青路面结构层强度低于一定的强度阈值；则确认变形沥青路面部位发生了流动性车辙。

【技术特征摘要】
1.一种沥青路面流动性车辙病害诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：a、观测到沥青路面累积车辙变形量大于8~15mm的部位；b、现场取芯，检测沥青路面各个结构层的空隙率、厚度及强度；c、判断：沥青路面结构层之间的空隙率小于一定的空隙率阈值；并且沥青路面的结构层厚度变化超过一定的厚度变化阈值；并且沥青路面结构层强度低于一定的强度阈值；则确认变形沥青路面部位发生了流动性车辙。2.根据权利要求1所述的沥青路面流动性车辙病害诊断方法，其特征在于，所述沥青路面结构层之间的空隙率阈值范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松，陶力，阳昊，
申请(专利权)人：湖北公路智能养护科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42