一种大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法技术

本发明专利技术涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法，包括，步骤S1：测定不同条件下半刚性基层材料试件的导热系数与膨胀系数；步骤S2:收集待施工区域的历史温度数据；步骤S3:数据分析确定待施工区域的施工方案；步骤S4:通过实验认证施工方案；步骤S5:进行现场施工；本发明专利技术从半刚性基层材料的热传导、热变形两个角度进行材料优化设计，对大温差地区道路由温度因素引起的隆起病害起到防治的作用，从材料级配优化的角度，有效预防形似“天然减速带”的横向带状隆起病害，提高病害频发地区的行车安全性。提高病害频发地区的行车安全性。提高病害频发地区的行车安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法


[0001]本专利技术涉及道路工程
，尤其涉及一种大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法。

技术介绍

[0002]我国的大温差地区，已经运营多年的道路不间断出现“天然减速带”的道路隆起病害，严重处路面横向隆起高度可以达到10cm，致使每年针对病害投入的病害处治费用持续增长，对道路的行车安全及服务质量构成了极大的威胁。使得公路的建设与运营部门不得不顾虑此类病害是否会对在病害频发区规划待建的公路产生影响。
[0003]为了解决道路隆起病害，目前国内外主要采取经验性的处治措施(如铣刨沥青混凝土面层，切除破损的水泥稳定碎石基层，并重新铺筑)仅能在短时间内维持效果，一段时间后，经处治措施处理后的路面同样位置仍会发生横向带状隆起，表明病害的发生实质上不是单一的材料劣化行为，而且要结合材料的赋存环境共同分析。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种一种大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法，用以克服现有技术中仅采取经验性处治措施无法彻底解决大温差地区道路隆起的的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法，包括如下步骤，
[0006]步骤S1：测定不同条件下半刚性基层材料试件的导热系数与膨胀系数；
[0007]步骤S2：收集待施工区域的历史温度数据；
[0008]步骤S3：数据分析确定待施工区域的施工方案；
[0009]步骤S4：通过实验认证施工方案；
[0010]步骤S5：进行现场施工；
[0011]所述步骤S4中设置有监控器和控制中心，所述监控器用于检测半刚性基层材料试件的隆起度，控制中心预设有标准隆起度，通过将检测的隆起度与预设的标准隆起度进行对比，判定半刚性基层材料试件的隆起度是否符合期望效果，对于不符合期望效果的半刚性基层材料试件根据隆起度差值对该施工方案进行二次调节。
[0012]进一步地，所述步骤S2中设置有温度数据采集器，所述温度数据采集器用于采集待施工区域的K时长的历史温度数据，并将该数据上传至所述控制中心，所述控制中心对数据进行整理，生成温度曲线T,T＝f(t),其中T表示曲线上任一时刻t的温度，所述控制中心预设有最高有效温度Tmax和最低有效温度Tmin，所述控制中心将所述温度数据采集器传递的温度数据T与最高有效温度Tmax和最低有效温度Tmin进行对比：
[0013]当T＞Tmax时，所述控制中心判定该温度数据值过高，并予以舍弃；
[0014]当Tmin≤T≤Tmax时，所述控制中心判定该温度数值合适，并予以保留；
[0015]当T＜Tmin时，所述控制中心判定该温度数值过低，并予以舍弃。
[0016]进一步地，当所述控制中心判定温度过高并予以舍弃时，则Tmax为有效最高温Ta；当所述控制中心判定温度过低并予以舍弃时，则Tmin为有效最低温Tb；当所述控制中心判定该温度曲线合适时，在该温度曲线上提取有效最高温Ta和有效最低温Tb,所述控制中心根据有效最高温Ta和有效最低温Tb计算该区域的平均温差
△
T，
△
T＝Ta－Tb；
[0017]所述控制中心中设置有第一预设温度差
△
Ta，第二预设温度差
△
Tb，第一预设级配类型A1、第二预设级配类型A2、第三预设级配类型A3，其中
△
T1＜
△
2， A1表示骨架空隙型，A2表示悬浮密实型，A3表示骨架密实型；
[0018]当
△
T＜
△
T1时，所述控制中心选取A1作为该施工方案的级配类型；
[0019]当
△
T1≤
△
T≤
△
T2时，所述控制中心选取A2作为该施工方案的级配类型；
[0020]当
△
T＞
△
T2时，所述控制中心选取A3作为该施工方案的级配类型。
[0021]进一步地，所述控制中心根据有效最高温Ta和有效最低温Tb计算平均Tp，其中Tp＝(Ta+Tb)
÷
2；
[0022]所述控制中心设置有第一预设平均温度T1，第二预设平均温度T2,第三预设平均温度T3；第一预设粗骨料体积分数调节系数C1,第二粗骨料体积分数调节系数C2，第三粗骨料体积分数系数C3,第四粗骨料体积分数调节系数C4,其中T1 ＜T2＜T3；C1＜C2＜C3＜C4；
[0023]当Tp＜T1时，所述控制中心选取C1作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节系数；
[0024]当T1≤Tp＜T2时，所述控制中心选取C2作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节系数；
[0025]当T2≤Tp＜T3时，所述控制中心选取C3作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节系数；
[0026]当Tp≥T3时，所诉控制中心选取C4作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节系数；
[0027]当控制中心选取Ci作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节参数时，则该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数记为K
’
,K
’
＝K+K
×
Ci，其中 K表示原始粗骨料体积分数。
[0028]进一步地，所述控制中心还设置有粗骨料体积分数最大值Kmax,当所述控制中心将半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节至K
’
时，所述控制中心将粗骨料体积分数最大值Kmax与调整后的粗骨料体积分数K
’
进行对比:
[0029]当K
’
＞Kmax时，所述控制中心判定调整后的半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数不符合标准，并将该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调整至 Kmax；
[0030]当K
’
≤Kmax时，所述控制中心判定调整后的半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数符合标准，并将该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调整至K
’
。
[0031]进一步地，所述步骤2中控制中心在剩余温度数据范围内计算第1次温度检测平均温度Ta、第2次温度检测的平均温度Tb、第n次温度检测的平均温度Tn，其中n表示检测次数；则平均温度记为Tp，Tp＝(Ta+Tb+
…
+Tn)
÷
n；所述控制中心根据平均温度Tp进一步调节半刚性基层材料试件的水泥剂量，所述控制中心中设置有第一预设水泥剂量调节系数N1,第二粗水泥剂量调节系数N2，第三水泥剂量调节系数N3,第四水泥剂量调节系数N4,其中N1＜N2＜N3＜N4；所述控制中心继续将步骤S2中检测的平均温度Tp与预设温度T1、T2、T3进行对
比；
[0032]当Tp＜T1时，所述控制中心选取N1作为该半刚性基层材料试件的水泥剂量调节系数；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤S1：测定不同条件下半刚性基层材料试件的导热系数与膨胀系数；步骤S2：收集待施工区域的历史温度数据；步骤S3：数据分析确定待施工区域的施工方案；步骤S4：通过实验认证施工方案；步骤S5：进行现场施工；所述步骤S4中设置有监控器和控制中心，所述监控器用于检测半刚性基层材料试件的隆起度，控制中心预设有标准隆起度，通过将检测的隆起度与预设的标准隆起度进行对比，判定半刚性基层材料试件的隆起度是否符合期望效果，对于不符合期望效果的半刚性基层材料试件根据隆起度差值对该施工方案进行二次调节。2.根据权利要求1所述的大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法，其特征在于，所述步骤S2中设置有温度数据采集器，所述温度数据采集器用于采集待施工区域的K时长的历史温度数据，并将该数据上传至所述控制中心，所述控制中心对数据进行整理，生成温度曲线T,T＝f(t),其中T表示曲线上任一时刻t的温度，所述控制中心预设有最高有效温度Tmax和最低有效温度Tmin，所述控制中心将所述温度数据采集器传递的温度数据T与最高有效温度Tmax和最低有效温度Tmin进行对比：当T＞Tmax时，所述控制中心判定该温度数据值过高，并予以舍弃；当Tmin≤T≤Tmax时，所述控制中心判定该温度数值合适，并予以保留；当T＜Tmin时，所述控制中心判定该温度数值过低，并予以舍弃。3.根据权利要求2所述的大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法，其特征在于，当所述控制中心判定温度过高并予以舍弃时，则Tmax为有效最高温Ta；当所述控制中心判定温度过低并予以舍弃时，则Tmin为有效最低温Tb；当所述控制中心判定该温度曲线合适时，在该温度曲线上提取有效最高温Ta和有效最低温Tb,所述控制中心根据有效最高温Ta和有效最低温Tb计算该区域的平均温差
△
T，
△
T＝Ta－Tb；所述控制中心中设置有第一预设温度差
△
Ta，第二预设温度差
△
Tb，第一预设级配类型A1、第二预设级配类型A2、第三预设级配类型A3，其中
△
T1＜
△
2，A1表示骨架空隙型，A2表示悬浮密实型，A3表示骨架密实型；当
△
T＜
△
T1时，所述控制中心选取A1作为该施工方案的级配类型；当
△
T1≤
△
T≤
△
T2时，所述控制中心选取A2作为该施工方案的级配类型；当
△
T＞
△
T2时，所述控制中心选取A3作为该施工方案的级配类型。4.根据权利要求3所述的大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法，其特征在于，所述控制中心根据有效最高温Ta和有效最低温Tb计算平均Tp，其中Tp＝(Ta+Tb)
÷
2；所述控制中心设置有第一预设平均温度T1，第二预设平均温度T2,第三预设平均温度T3；第一预设粗骨料体积分数调节系数C1,第二粗骨料体积分数调节系数C2，第三粗骨料体积分数系数C3,第四粗骨料体积分数调节系数C4,其中T1＜T2＜T3；C1＜C2＜C3＜C4；当Tp＜T1时，所述控制中心选取C1作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节系数；当T1≤Tp＜T2时，所述控制中心选取C2作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节系数；
当T2≤Tp＜T3时，所述控制中心选取C3作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节系数；当Tp≥T3时，所诉控制中心选取C4作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节系数；当控制中心选取Ci作为该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节参数时，则该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数记为K
’
,K
’
＝K+K
×
Ci，其中K表示原始粗骨料体积分数。5.根据权利要求4所述的大温差地区半刚性基层道路防隆起级配优化方法，其特征在于，所述控制中心还设置有粗骨料体积分数最大值Kmax,当所述控制中心将半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调节至K
’
时，所述控制中心将粗骨料体积分数最大值Kmax与调整后的粗骨料体积分数K
’
进行对比:当K
’
＞Kmax时，所述控制中心判定调整后的半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数不符合标准，并将该半刚性基层材料试件的粗骨料体积分数调整至Kmax；当K
’...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔冠华，张宏，乌日根，李艳芳，邢旭日，姚林虎，吴平，杨亚雄，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：