【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路桥建设，尤其涉及一种既有沥青路面延寿设计方法。
技术介绍
1、我国高速公路既有高速公路沥青路面经过多年车流量和气候等因素的影响和磨损，难免出现路面老化、损伤和疲劳破坏等问题，这些问题不仅会增加路面维护成本，而且容易危及交通安全。
2、随着早期修建的高速公路服役寿命的不断增长，越来越多的高速公路面临大修改造或改扩建，如何对原有的高速公路进行科学延寿是行业面临的重大科技问题。现有沥青路面的设计寿命是以结构寿命为准，对于路面表面层的功能寿命暂未考虑，对于半刚性基层沥青路面是以沥青面层和水稳基层的疲劳寿命来定义路面的寿命，仅仅对路面表面层的抗滑性能和车辙深度这两个功能指标提出了要求，相较结构寿命，道路功能寿命明显偏短，大部分只有3-5年，导致道路早期维修频繁，功能寿命较结构寿命明显偏短，在路面的使用过程中必然会导致由于结构寿命和功能寿命不匹配、不协调出现路面维修过程中的高投入低产出现象。
3、公路行业正在向重视养护转型，这使得降低交通基础设施维修成本、提高通行保障能力和运行效率成为直接压力，延长既有路面使用寿命是提高路面使用性能优良率和路网通行能力最有效的途径。现有专利公开号为cn114232405a的专利技术专利公开了一种既有沥青路面加罩的精细化施工控制方法，其通过建立一套铣刨摊铺准则，有效规避传统施工过程中存在的沥青摊铺层厚过薄或过厚、老路加罩粘结性难以保证、原结构层存在施工夹层等常见弊端；然后，在满足该准则的前提下，创新地给出最优铣刨摊铺控制算法，最大限度地减少了沥青材料用量，避免了材料浪费
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种系统的既有沥青路面延寿设计方法，旨在解决现有的针对既有沥青路面延寿方法无法达到预期效果的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种既有沥青路面延寿设计方法，所述方法包括以下步骤：
3、步骤1，获取既有沥青路面结构状态的特征信息，所述特征信息包括路面交通参数、路表病害、整体承载能力和结构完整性，以根据既有沥青路面的特征信息评估既有沥青路面的剩余结构寿命；
4、步骤2，在既有沥青路面的剩余结构寿命不满足预设使用年限的条件下，获取延寿结构的设计参数并对既有沥青路面进行延寿结构处治设计；
5、步骤3，对既有沥青路面的延寿结构进行力学响应计算与结构验算，以使既有沥青路面的延寿结构处治设计符合预设要求；
6、步骤4，在既有沥青路面的延寿结构处治设计符合预设要求条件下，根据既有沥青路面的延寿结构确定新的结构寿命及其结构寿命退化机制与功能寿命退化机制，并根据新的功能寿命退化机制确定既有沥青路面的延寿结构所需的路面材料，以确定延寿结构处治设计方案。
7、可选地，在步骤1中，所述根据既有沥青路面的特征信息评估既有沥青路面的剩余结构寿命的步骤，包括：
8、采用承载板测试既有沥青路面结构层的整体强度和采用弯沉盆反演的方法测试既有沥青路面结构层的顶面当量回弹模量，以及采用钻芯取样进行材料强度和模量测试，以根据既有强度和模量判断既有沥青路面的整体结构层的承载能力；
9、将既有沥青路面的整体结构层的承载能力带入全寿命周期沥青路面结构非线性疲劳损伤模型以预估既有沥青路面的剩余结构寿命。
10、可选地，在步骤2中，所述对既有沥青路面进行延寿结构处治设计的步骤之后，包括：
11、比较既有沥青路面的结构承载力是否满足预设要求；
12、若既有沥青路面的结构承载力满足预设要求，则确定既有沥青路面的表面层损坏等级，并根据既有沥青路面的表面层损坏等级在既有沥青路面的表面层直接加铺路面结构层或在既有沥青路面的表面层进行铣刨重铺，所述表面层损坏等级包括表面层不严重、表面层较严重和表面层严重。
13、可选地，所述根据既有沥青路面的表面层损坏等级在既有沥青路面的表面层直接加铺路面结构层或在既有沥青路面的表面层进行铣刨重铺的具体步骤，包括：
14、在既有沥青路面的表面层损坏等级属于表面层不严重等级时，在既有沥青路面表面直接加铺新的路面结构层；
15、在既有沥青路面的表面层损坏等级属于表面层较严重或严重等级，且沥青路面的路面病害为面层病害时，在既有沥青路面的表面层进行铣刨重铺。
16、可选地，所述比较既有沥青路面的结构承载力是否满足预设要求的步骤之后，还包括：
17、若既有沥青路面的结构承载力不满足预设要求，则确定既有沥青路面的面层损坏等级，并根据既有沥青路面的面层损坏等级在既有沥青路面的面层直接加铺补强、在既有沥青路面的面层铣刨重铺或在既有沥青路面的面层铣刨基层补强，所述面层损坏等级包括面层不严重、面层较严重和面层严重。
18、可选地，所述在根据既有沥青路面的面层损坏等级对既有沥青路面的面层直接加铺补强、在既有沥青路面的面层铣刨重铺或在既有沥青路面的面层铣刨基层补强的具体步骤，包括：
19、在既有沥青路面的面层损坏等级属于面层不严重等级时，则对既有沥青路面的面层直接加铺补强；
20、在既有沥青路面的面层损坏等级属于较严重或严重等级，且既有沥青路面的路面病害为面层病害时，则在既有沥青路面的面层进铣刨重铺；
21、在既有沥青路面的面层损坏等级属于较严重或严重等级，且既有沥青路面的路面病害为面层病害和基层病害时，则在既有沥青路面的面层铣刨基层补强。
22、可选地，在步骤2中，还包括：
23、根据既有沥青路面的延寿结构处治设计获取结构层的设计参数以及加铺层或补强层的设计参数。
24、可选地，在步骤3中，所述将既有沥青路面的延寿结构进行力学响应计算与结构验算的步骤，包括：
25、将既有沥青路面的延寿结构的设计参数根据拉-压双模量理论的本构模型以及依据三维应力状态下抗疲劳设计准则对拟设计的延寿结构进行分析及力学响应验算。
26、可选地，在步骤3中，所述将既有沥青路面的延寿结构进行力学响应计算与结构验算的步骤之后，还包括：
27、若既有沥青路面的延寿结构处治设计不符合预设要求条件，则重拟加铺层结构。
28、可选地，在步骤4中，所述根据新的功能寿命退化机制确定既有沥青路面的延寿设计结构所需的路面材料的步骤具体包括：
29、筛选出与新的功能寿命退化机制相匹配的路面材料作为既有沥青路面的延寿结构所需的路面材料。
30、有益效果：
31、(1)本专利技术通过采用现场芯样实测的方法获取既有沥青路面各结构层的材料强度和模量测试，以根据既有强度和模量判断既有沥青路面的整体结构层的承载能力，并根据全寿命本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，在步骤1中，所述根据既有沥青路面的特征信息评估既有沥青路面的剩余结构寿命的步骤，包括：
3.如权利要求1所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，在步骤2中，所述对既有沥青路面进行延寿结构处治设计的步骤之后，包括：
4.如权利要求3所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，所述根据既有沥青路面的表面层损坏等级在既有沥青路面的表面层直接加铺路面结构层或在既有沥青路面的表面层进行铣刨重铺的具体步骤，包括：
5.如权利要求3所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，所述比较既有沥青路面的结构承载力是否满足预设要求的步骤之后，还包括：
6.如权利要求5所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，所述在根据既有沥青路面的面层损坏等级对既有沥青路面的面层直接加铺补强、在既有沥青路面的面层铣刨重铺或在既有沥青路面的面层铣刨基层补强的具体步骤，包括：
7.如权利要求1至6中任一项所述的既有沥
8.如权利要求7所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，在步骤3中，所述将既有沥青路面的延寿结构进行力学响应计算与结构验算的步骤，包括：
9.如权利要求8所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，在步骤3中，所述将既有沥青路面的延寿结构进行力学响应计算与结构验算的步骤之后，还包括：
10.如权利要求8或9所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，在步骤4中，所述根据新的功能寿命退化机制确定既有沥青路面的延寿设计结构所需的路面材料的步骤具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，在步骤1中，所述根据既有沥青路面的特征信息评估既有沥青路面的剩余结构寿命的步骤，包括：
3.如权利要求1所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，在步骤2中，所述对既有沥青路面进行延寿结构处治设计的步骤之后，包括：
4.如权利要求3所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，所述根据既有沥青路面的表面层损坏等级在既有沥青路面的表面层直接加铺路面结构层或在既有沥青路面的表面层进行铣刨重铺的具体步骤，包括：
5.如权利要求3所述的既有沥青路面延寿设计方法，其特征在于，所述比较既有沥青路面的结构承载力是否满足预设要求的步骤之后，还包括：
6.如权利要求5所述的既有沥青路面延寿设...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁巍巍，赵霈，吕松涛，彭幸海，陈淇，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。