一种用于弯沉检测的组合式路面结构与试验方法技术

本发明专利技术提供了一种用于弯沉检测的组合式路面结构与试验方法，属于水泥混凝土道面病害检测技术领域。本发明专利技术包括面层板块、基层板块与试验槽，所述试验槽包括底座和设置所述底座两条相对侧边上的挡板，所述基层板块与所述面层板块相互堆叠放置于所述挡板之间的底座上方，所述面层板块放置于所述基层板块上方，所述基层板块放置于所述底座上方，所述面层板块与所述基层板块具有多种规格，且所述面层板块与所述基层板块堆叠方式也具有多种组合。本发明专利技术通过利用不同规格的面层板块、基层板块与试验槽组装成组合式路面结构，可以构建出不同种的道路面层结构现脱空的情形，可以在试验时获取多种路面结构形式下出现多种不同脱空情况的弯沉盆值。的弯沉盆值。的弯沉盆值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于弯沉检测的组合式路面结构与试验方法


[0001]本专利技术属于水泥混凝土道面病害检测
，具体涉及一种用于弯沉检测的组合式路面结构与试验方法。

技术介绍

[0002]水泥混凝土路面是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，在交通荷载与复杂环境的共同作用下，水泥面层与基层发生局部脱离，出现层间脱空现象。如果采取措施不及时，脱空将会快速发展从而引起裂缝、破碎、错台等病害，并最终发展为面层整块板断裂，造成交通安全运行隐患。由于层间脱空发生于结构内部，因此无法通过表面观测来确定脱空的位置。
[0003]《公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450
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2019)中采用落锤式弯沉仪进行脱空测试。通过测试水泥混凝土板块不同位置的弯沉值，计算板边中点、板角与板中的弯沉比值来确定板下是否存在脱空。研究学者通过有限元软件模拟路面在弯沉仪作用下的弯沉盆响应，分析层间发生脱空时弯沉盆的响应规律。但现场测试与数值模拟都存在一些问题：在现场测试中，无法确定路面结构内部是否存在脱空，获取的弯沉盆数据不具备代表性；只能获取一种道路结构形式的弯沉盆数据，无法一次性获取多种路面结构形式的弯沉数据，检测结果过于单一，测试成本较高；现场实测中重锤连续敲击路面，可能会对路面原有的健康状态造成损伤。在数值模拟中，有限元模型一般是基于弹性层状体系理论，建模过于理论化，获取的弯沉盆与实际情况不符；一些较大的有限元模型计算过程较为复杂，计算成本较高，模型运行时间较长，计算效率低下。考虑上述现场试验与数值模拟中存在的缺陷，专利技术一种成本较低，组合方便，可模拟多种组合形式层间脱空的室内弯沉试验装置对相关研究具有高度的实际意义。

技术实现思路

[0004]针对上述所提到的技术问题，本专利技术提供了一种可模拟多种道路情况并可在不同情况下进行弯沉检测的组合式路面结构与试验方法，解决了在实际路面弯沉检测过程中无法根据检测数据判断路面结构是否脱空和测量数据单一的技术问题。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种用于弯沉检测的组合式路面结构，其特征在于：包括面层板块、基层板块与试验槽，所述面层板块与所述基层板块均为长方体结构，所述面层板块的长度面积为所述基层板块面积的两倍，所述试验槽包括底座和设置于所述底座两条相对侧边上的挡板，两块相互堆叠的面层板块与两块相互水平拼接的基层板块堆叠放置在所述试验槽内的底座上方，所述面层板块放置在所述基层板块上方，所述面层板块包括标准板块与钢铁板块，所述标准板块为水泥混凝土结构，所述钢筋板块为内部设有钢筋的钢筋混凝土结构，所述钢筋板块包括内部设有一根钢筋的单根钢筋板块与设有多根钢筋的多根钢筋板块，所述多根钢筋板块内部的钢筋之间的间距为等间距，所述面层板块在进行堆叠组合时可以组合成标准
板块与单根钢筋板块、标准板块与多根钢筋板块、两块多根钢筋板块的组合方式，所述基层板块包括设有矩形凹槽的有槽板块与无槽板块，所述基层板块在拼接时可以拼接成两块有槽板块、有槽板块与无槽板块、两块无槽板块的组合方式，所述面层板块与所述基层板块在堆叠组合时有以下五类组合方式：
[0007]第一类：标准板块与单根钢筋板块堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板块进行组合；
[0008]第二类：标准板块与单层钢筋板块堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板块进行组合；
[0009]第三类：两个单层钢筋板块堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板块进行组合；
[0010]第四类：任意一种堆叠组合方式的面层板块与凹槽一侧相互对接进行拼接的两块有槽板块进行组合；
[0011]第五类：任意一种堆叠组合方式的面层板块与凹槽一侧相互背离进行拼接的两块有槽板块进行组合；
[0012]进一步的，所述钢筋板块内部的钢筋直径具有16mm和18mm两种规格。
[0013]进一步的，所述钢筋板块可通过水平方向上的旋转改变钢筋的朝向。
[0014]进一步的，所述钢筋板块内部的钢筋布置在距离板底1/3处。
[0015]进一步的，所述钢筋板块可通过在竖直方向上的翻转改变钢筋在竖直方向上所处的位置。
[0016]进一步的，所述基层板块拼接的部位不连通，之间形成缝隙。
[0017]进一步的，一种依据以上用于弯沉检测的组合式路面结构进行弯沉检测的实验方法，包括以下步骤：
[0018](1)制备不同规格的面层板块、基层板块以及试验槽；
[0019](2)将面层板块与基层板块组装拼接放置于试验槽内组装成组合式路面结构；
[0020](3)将由面层板块、基层板块以及试验槽组装而成的组合式路面结构放置于地面预设的容置槽内；
[0021](4)将弯沉检测仪拖拉至组合式路面结构上方进行弯沉值检测；
[0022](5)调整更换面层板块与基层板块的规格与位置关系，进行不同情况下的弯沉值检测。
[0023]与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：
[0024]通过利用不同规格的面层板块、基层板块与试验槽组装成组合式路面结构，可以构建出不同种的道路面层结构以及不同种道路水稳基层出现脱空的情形，从而可以在试验时获取多种路面结构形式下出现多种不同脱空情况的弯沉盆值，从而可以为现场测试中分析路面内部是否存在脱空提供数据支撑和先验知识。
附图说明
[0025]图1是本专利技术组合式路面结构的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术的面层板块中标准板块的结构示意图；
[0027]图3是本专利技术的面层板块中单根钢筋板块的结构示意图；
[0028]图4是本专利技术的面层板块中单层钢筋板块的结构示意图；
[0029]图5是本专利技术试验槽的结构示意图；
[0030]图6是本专利技术基层板块中有槽板块的结构示意图；
[0031]图7是本专利技术基层板块中无槽板块的结构示意图；
[0032]图8是本专利技术有槽板块第一种对接情况的示意图；
[0033]图9是本专利技术有槽板块第二种对接情况的示意图；
[0034]图10是本专利技术有槽板块第三种对接情况的示意图；
[0035]图中：1面层板块，10标准板块，11钢筋板块，110单根钢筋板块，111单层钢筋板块， 2基层板块，20有槽板块，200凹槽，21无槽板块，3试验槽，30底座，31挡板，4钢筋，5 缝隙。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0037]参照图1
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10所示，本专利技术提供了一种用于弯沉检测的组合式路面结构，包括面层板块1、基层板块2以及试验槽3，基层板块2的长度为面层板块1长度的一半，面层板块1用于模拟道路水泥混凝土面层，基层板块2用于模拟道路的水稳基层，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于弯沉检测的组合式路面结构，其特征在于：包括面层板块(1)、基层板块(2)与试验槽(3)，所述面层板块(1)的面积为所述基层板块(2)面积的两倍，所述试验槽(3)包括底座(30)和设置于所述底座(30)两条相对侧边上的挡板(31)，两块相互堆叠的面层板块(1)与两块相互水平拼接的基层板块(2)堆叠放置在所述试验槽(3)内的底座(30)上方，所述面层板块(1)放置在所述基层板块(2)上方，所述面层板块(1)包括标准板块(10)与钢铁板块(11)，所述标准板块(10)为水泥混凝土结构，所述钢筋板块(11)为内部设有钢筋(4)的钢筋混凝土结构，所述钢筋板块(11)包括内部设有一根钢筋(4)的单根钢筋板块(110)与设有多根钢筋(4)的多根钢筋板块(111)，所述多根钢筋板块(110)内部钢筋(4)之间的间距为等间距，所述面层板块在进行堆叠组合时可以组合成标准板块与单根钢筋板块、标准板块与多根钢筋板块、两块多根钢筋板块的组合方式，所述基层板块(2)包括设有矩形凹槽(200)的有槽板块(20)与无槽板块(21)，所述基层板块(2)的拼接形式为两块有槽板块(20)、有槽板块(20)与无槽板块(21)、两块无槽板块(21)，所述面层板块(1)与所述基层板块(2)在堆叠组合时有以下五类组合方式：第一类：标准板块(10)与单根钢筋板块(110)堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板(2)块进行组合；第二类：标准板块(10)与单层钢筋板块(111)堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板块(2)进行组合；第三类：两个单层钢筋板块(111)堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板块(2)进行组合；第四类：任意一种堆叠组合方式的面层板块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟光，张一鸣，范剑伟，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：