一种柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，属于道路工程领域。计算步骤为：在沥青路面的弯沉验收处前后距离内测定该区域沥青层内部温度；基于沥青层内部温度由沥青层模量确定；基于落锤式弯沉仪下距加载中心1.8m处弯沉的路基模量反演；验收弯沉计算。本发明专利技术适用于应用落锤式弯沉仪检测柔性基层倒装结构沥青路面弯沉时路表验收弯沉值的计算，相比于现有的基于半刚性基层沥青路面的弯沉修正方法，更适用于柔性基层沥青路面路段。段。段。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法


[0001]本专利技术涉及一种柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，属于道路工程领域。

技术介绍

[0002]我国传统的沥青路面采用半刚性基层结构，当前一些地区以已采用各类柔性基层沥青路面，如福建省普遍采用的级配碎石下基层+沥青稳定碎石上基层+半刚性底基层的新型柔性基层沥青路面结构(倒装结构)，山东省采用的大粒径柔性透水基层沥青路面，其路表弯沉特征与全国广泛采用的半刚性基层沥青路面的弯沉特征存在差异。而现行2017版《公路沥青路面设计规范》(JTG D50
‑
2017)主要的验收弯沉修正方法基于全国广泛采用的半刚性基层沥青路面给出验收弯沉修正方法，因此有必要根据柔性基层沥青路面公路的典型结构，开发适应工程实际的验收弯沉计算方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对上述问题提供了一种柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法。
[0004]本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术所述的柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，计算步骤如下：
[0006]S1：在沥青路面的弯沉验收处前后距离内测定该区域沥青层内部温度；
[0007]S2：基于步骤S1中沥青层内部温度由沥青层模量确定；
[0008]S3:基于落锤式弯沉仪下距加载中心1.8m处弯沉的路基模量反演；
[0009]S4:验收弯沉计算。
[0010]本专利技术所述的柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，步骤S1分为两步：
[0011]S1.1、柔性基层沥青路面表面温度测量：在弯沉验收处前后3
‑
5米内平均选取5
‑
10个测点，用测温枪等仪器检测路表温度，取各测点的平均温度作为沥青路面表面温度平均值
[0012]S1.2、柔性基层沥青路面分层划分：根据沥青层厚度，将其每2
‑
4cm划分为一层，共划分为N层，定义“各层深度平均值”为该层上下表面深度的平均值。例如，深度为8
‑
11cm的沥青面层分层的深度平均值为9.5cm；
[0013]S1.3、根据步骤S1.2中划分的N层沥青层，计算柔性基层沥青路面各分层温度的代表值：将S1.1中所计算的验收路段沥青路面表面温度平均值与S1.2中所得的沥青面层各分层的深度平均值代入下式(1)，依次计算沥青路面第i分层(1≤i≤N)的深度平均值处的温度，作为此分层温度的代表值T
di
；例如：下午4点15分记作16.25。
[0014][0015]式中，d
i
为沥青路面第i分层(1≤i≤N)的深度平均值(cm)；h为路面弯沉检测时刻，
[0016]本专利技术所述的柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，步骤S2具体如下：
将S1.3中所得的沥青面层各分层的温度代表值T
di
，依次代入下式计算第i分层(1≤i≤N)的动态模量代表值E
i
(MPa)；式中，E
m
与E
g
分别为沥青混合料和沥青稳定碎石20℃时的动态模量(MPa)。
[0017]沥青混合料适用式(2)，沥青稳定碎石适用式(3)：
[0018][0019][0020]本专利技术所述的柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，步骤S3中：由下式表述落锤式弯沉仪所测路表距加载中心1.8m处弯沉l
c
(0.1mm)反算路基模量E
s
(MPa)，
[0021][0022]式中，A1和A2为与路面结构组成有关的待定系数；
[0023]针对三类柔性基层沥青路面公路典型结构记为：S1#，S2#，S3#，
[0024]结构S1#为：面层(4.5cmAC
‑
16C+5.5cmAC
‑
20C+10cmATB
‑
25)+基层(16cm级配碎石+32cm水稳碎石)+路基；
[0025]结构S2#为：面层(4.5cmAC
‑
16C+5.5cmAC
‑
20C+16cmATB
‑
25)+基层(17cm级配碎石+34cm水稳碎石)+路基；
[0026]结构S3为#：面层(4cmSMA
‑
13+6cmAC
‑
20C+18cmATB
‑
25)+基层(16cm级配碎石+35cm水稳碎石)+路基；
[0027]通过待定系数A
+
和A2与S1#,S2#,S3#柔性基层沥青路面公路典型结构的表达式如下：计算公式分别见式(5
‑
7)所示；
[0028]A1＝0.0261T2+1.6248T+245.74，A2＝7.741
×
10
‑6T2‑
1.062
×
10
‑3T
‑
0.7801
ꢀꢀꢀ
(5)
[0029]A
+
＝0.0274T2+1.3576T+209.21，A2＝1.181
×
10
‑5T2‑
9.592
×
10
‑4T
‑
0.7517
ꢀꢀꢀ
(6)
[0030]A1＝0.0239T2+1.3419T+200.34，A2＝
‑
9.1675
×
10
‑6T2‑
9.802
×
10
‑4T
‑
0.7782
ꢀꢀꢀ
(7)
[0031]本专利技术所述的柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，步骤S4具体如下：将S2中所计算的沥青层各分层动态模量代表值、S3中所反算的路基模量，级配碎石与水稳碎石基层模量的设计值、基层和路基以及各沥青分层的泊松比与厚度设计值作为路面结构参数。并将上述各参数代入弹性层状体系中，并在路面施加半径为R，圆心相距为3R的双圆均布荷载，荷载以压强控制，压强大小为p。计算路面在两荷载圆心连线中点处的竖直方向应变，即为此路段的验收弯沉值。一般地，R取0.1065m，p取0.707MPa。
[0032]有益效果
[0033]本专利技术适用于应用落锤式弯沉仪检测柔性基层倒装结构沥青路面弯沉时路表验收弯沉值的计算，相比于现有的基于半刚性基层沥青路面的弯沉修正方法，更适用于柔性基层沥青路面路段。
[0034]本专利技术基于现行2017版《公路沥青路面设计规范》(JTG D50
‑
2017)中所用的弯沉修正方法，包括温度修正和湿度修正两部分。其中湿度修正针对路基检测湿度与设计湿度不同带来的路基模量差异进行修正，而温度修正针对弯沉检测时沥青层温度与设计参数所对应的20℃不同带来的沥青层模量差异进行修正。所给出的修正方法基于全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，其特征在于：计算步骤如下：S1：在沥青路面的弯沉验收处前后距离内测定该区域沥青层内部温度；S2：基于步骤S1中沥青层内部温度由沥青层模量确定；S3:基于落锤式弯沉仪下距加载中心1.8m处弯沉的路基模量反演；S4:验收弯沉计算。2.根据权利要求1所述的柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，其特征在于：步骤S1分为两步：S1.1、柔性基层沥青路面表面温度测量：在弯沉验收处前后3
‑
5米内平均选取5
‑
10个测点，用测温枪等仪器检测路表温度，取各测点的平均温度作为沥青路面表面温度平均值S1.2、柔性基层沥青路面分层划分：根据沥青层厚度，将其每2
‑
4cm划分为一层，共划分为N层；S1.3、根据步骤S1.2中划分的N层沥青层，计算柔性基层沥青路面各分层温度的代表值：将S1.1中所计算的验收路段沥青路面表面温度平均值与S1.2中所得的沥青面层各分层的深度平均值代入下式(1)，依次计算沥青路面第i分层(1≤i≤N)的深度平均值处的温度，作为此分层温度的代表值T
di
；式中，d
i
为沥青路面第i分层(1≤i≤N)的深度平均值(cm)；h为路面弯沉检测时刻。3.根据权利要求1或2所述的柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，其特征在于：步骤S2具体如下：将S1.3中所得的沥青面层各分层的温度代表值T
di
，依次代入下式计算第i分层(1≤i≤N)的动态模量代表值E
i
(MPa)；式中沥青混合料适用式(2)，沥青稳定碎石适用式(3)：适用式(3)：E
m
与E
g
分别为沥青混合料和沥青稳定碎石20℃时的动态模量(MPa)。4.根据权利要求1所述的柔性基层倒装结构沥青路面验收弯沉计算方法，其特征在于：步骤S3中：由下式表述落锤式弯沉仪所测路表距加载中心1.8m处弯沉l
c
(0.1mm)反算路基模量E
s
(MPa)，式中，A1和A2为与路面结构组成有关的待定系数；针对三类柔性基层沥青路面公路典型结构记为：S1#,S2#,S3#，结构S1#为：面层(4.5cmAC
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡俊华，高晓影，罗恺彦，张勇昌，黄伟，杨金栋，许银海，钟厚成，陈键灵，严二虎，范剑伟，庄燕珍，周震宇，龚演，李东钊，
申请(专利权)人：三明莆炎高速公路有限责任公司宁德沈海复线双福高速公路有限责任公司交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：