一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于瀝青路面水損壞的檢測預(yù)測領(lǐng)域，具體涉及一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水是造成各種路面損壞的最重要因素之一，尤其是瀝青混凝土路面，降水透入路面結(jié)構(gòu)層后使路面產(chǎn)生早期破壞，它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的主要破壞形式有:網(wǎng)裂、坑洞、唧漿、轍槽等。水損壞的產(chǎn)生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴、瀝青混合料拌合不均、碾壓效果不良等導(dǎo)致的瀝青路面空隙率過大所造成的。
[0003]瀝青混凝土在設(shè)計時都給予一定的空隙率要求，例如密實的瀝青混凝土設(shè)計空隙率一般為4%作用，達到壓實度96%時，實際空隙率將達到8%左右，某些位置可能達到10%左右，這種不均勻性導(dǎo)致了瀝青路面的水損害產(chǎn)生，有研究表明空隙率為6%?14%是危險的范圍，水能透入但排不出來。自由水通過空隙率較大處壓入，又將灰白色漿吸出到表面，一進一出反復(fù)進行使集料表面的瀝青剝離，加速路面早期病害的擴展。
[0004]人們在雨后初晴進行道路調(diào)查時經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)路面狀況良好的路表面有多處成片水斑，這就是路面局部滲水的早期表現(xiàn)形式，如果不及時對這些滲水部位及時進行處治，隨著時間推移，這些病害將發(fā)展成影響行車質(zhì)量的坑槽、松散、唧漿等病害，并且將加大后期養(yǎng)護維修成本。
[0005]目前在道路施工后采用滲水儀測定的滲水系數(shù)來評價瀝青路面的級配及施工均勻性，但滲水系數(shù)的大小無法反映路面破損情況，也無法預(yù)測路面的水損壞過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點與不足，本發(fā)明提供一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，適用于根據(jù)路面滲水、交通、降水量等預(yù)測路面水損壞程度的情況。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，包括步驟:
1)在測試路段的行車道路面上，按隨機取樣方法確定測試位置，采用滲水儀測定瀝青路面的滲水系數(shù)；
2)根據(jù)測定的不同滲水系數(shù)確定取芯位置，鉆取若干個上面層圓柱體試件；
3)通過室內(nèi)試驗對鉆取的芯樣進行空隙率試驗，得到不同滲水系數(shù)試件對應(yīng)的空隙率試驗結(jié)果，確定滲水系數(shù)與空隙率的關(guān)系；
4)對獲取到試件空隙率的試件進行劈裂強度實驗，進一步確定滲水系數(shù)與劈裂強度的關(guān)系;
5)采用數(shù)碼相機對劈裂后的試件斷面進行拍照并數(shù)字化處理，統(tǒng)計斷面上未裹覆瀝青的集料和裹覆瀝青集料的面積比百分比AW作為水剝離程度，分析確定水損壞的嚴重程度； 6)統(tǒng)計道路交通量與交通組成，結(jié)合所在區(qū)域的降雨、凍融特征，建立路面滲水系數(shù)與空隙率、劈裂強度和水剝離程度的關(guān)系，預(yù)測瀝青路面水損壞程度隨著時間的增長關(guān)系。
[0008]進一步地，所述瀝青路面為除透水路面外的所有瀝青路面。
[0009]進一步地，所述隨機取樣方法按照規(guī)范JTGE60-2008操作。
[0010]進一步地，所述不同滲水系數(shù)是指在瀝青路面滲水系數(shù)為零到最大之間均勻地至少取5個滲水系數(shù)。
[0011 ] 進一步地，所述圓柱體試件由常規(guī)鉆芯機鉆取，直徑為1cm或15cm。
[0012]進一步地，所述道路交通量與交通組成包括車輛數(shù)量和車輛類型，需要將其折算成標(biāo)準(zhǔn)軸載10kN的當(dāng)量軸次。
[0013]進一步地，所述瀝青路面水損壞程度是指水損壞的面積或滲水系數(shù)的大小。
[0014]本發(fā)明的積極有益效果
1、改變了傳統(tǒng)只檢測路面滲水系數(shù)大小，無法針對道路狀況預(yù)測水損壞程度不足的現(xiàn)狀。
[0015]2、通過檢測路面的滲水性能，預(yù)測路面早期水損壞，實施主動的預(yù)防性養(yǎng)護措施，避免病害的進一步發(fā)展。
[0016]3、由于我國的瀝青路面大多數(shù)為抗水損性能較差的半剛性基層，提早發(fā)現(xiàn)路面水損壞并對其程度進行評定，采取預(yù)防措施后可防止病害的蔓延，有助于保護基層免于水損壞。
【附圖說明】
[0017]圖1所示為瀝青路面水損壞程度隨道路運營年限的增長關(guān)系示意圖；
圖2所示為路面滲水系數(shù)與空隙率之間的關(guān)系示意圖；
圖3所示為路面滲水系數(shù)與劈裂強度間的關(guān)系示意圖；
圖4所示為路面滲水系數(shù)與水剝離之間的關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合實施例進一步闡述本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
[0019]實施例1
一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，包括如下步驟:
1)在測試路段的行車道路面上，按照規(guī)范JTGE60-2008(附錄A)隨機取樣方法確定測試位置，采用滲水儀測定瀝青路面的滲水系數(shù)；
2)根據(jù)測定的不同滲水系數(shù)確定取芯位置，鉆取若干個上面層圓柱體試件；
3)通過室內(nèi)試驗對鉆取的芯樣進行空隙率試驗，得到不同滲水系數(shù)試件對應(yīng)的空隙率試驗結(jié)果，確定滲水系數(shù)與空隙率的關(guān)系，見圖2所示；
4)對獲取到試件空隙率的試件進行劈裂強度實驗，進一步確定滲水系數(shù)與劈裂強度的關(guān)系，見圖3所示；
5)采用數(shù)碼相機對劈裂后的試件斷面進行拍照并數(shù)字化處理，統(tǒng)計斷面上未裹覆瀝青的集料和裹覆瀝青集料的面積比百分比AW作為水剝離程度，分析確定水損壞的嚴重程度，見圖4所示； 6)統(tǒng)計道路交通量與交通組成，結(jié)合所在區(qū)域的降雨、凍融特征，建立路面滲水系數(shù)與空隙率、劈裂強度和水剝離程度的關(guān)系，預(yù)測瀝青路面水損壞程度隨著時間的增長關(guān)系見圖1所示。
[0020]本實施例中，選擇的瀝青路面為密級配AC類瀝青混凝土路面，路面通車2年時間，滲水程度較輕，共選取了 16個不同滲水系數(shù)的點進行試驗，由常規(guī)鉆芯機鉆取直徑為1cm的芯樣，預(yù)測水損壞程度采用滲水系數(shù)表示。
[0021]參見圖1瀝青路面水損壞程度隨道路運營年限的增長關(guān)系示意圖、圖2路面滲水系數(shù)與空隙率之間的關(guān)系示意圖、圖3路面滲水系數(shù)與劈裂強度間的關(guān)系示意圖和圖4路面滲水系數(shù)與水剝離之間的關(guān)系示意圖。
[0022]實施例2
與實施例1基本相同，本實施例不同之處在于:
選擇的瀝青路面為半開級配SMA類瀝青路面，路面通車6年時間，滲水程度較嚴重，共選取了 16個不同滲水系數(shù)的點進行試驗，鉆取芯樣的直徑為15cm，預(yù)測水損壞程度采用滲水面積表示。
[0023]上述實施例為本發(fā)明在現(xiàn)有條件下最佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，其特征在于，包括步驟: 1)在測試路段的行車道路面上，按隨機取樣方法確定測試位置，采用滲水儀測定瀝青路面的滲水系數(shù)； 2)根據(jù)測定的不同滲水系數(shù)確定取芯位置，鉆取若干個上面層圓柱體試件； 3)通過室內(nèi)試驗對鉆取的芯樣進行空隙率試驗，得到不同滲水系數(shù)試件對應(yīng)的空隙率試驗結(jié)果，確定滲水系數(shù)與空隙率的關(guān)系； 4)對獲取到試件空隙率的試件進行劈裂強度實驗，進一步確定滲水系數(shù)與劈裂強度的關(guān)系; 5)采用數(shù)碼相機對劈裂后的試件斷面進行拍照并數(shù)字化處理，統(tǒng)計斷面上未裹覆瀝青的集料和裹覆瀝青集料的面積比百分比AW作為水剝離程度，分析確定水損壞的嚴重程度； 6)統(tǒng)計道路交通量與交通組成，結(jié)合所在區(qū)域的降雨、凍融特征，建立路面滲水系數(shù)與空隙率、劈裂強度和水剝離程度的關(guān)系，預(yù)測瀝青路面水損壞程度隨著時間的增長關(guān)系。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，其特征在于:所述瀝青路面為除透水路面外的所有瀝青路面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，其特征在于:所述隨機取樣方法按照規(guī)范JTG E60-2008操作。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，其特征在于:所述不同滲水系數(shù)是指在瀝青路面滲水系數(shù)為零到最大之間均勻地至少取5個滲水系數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，其特征在于:所述圓柱體試件由常規(guī)鉆芯機鉆取，直徑為1cm或15cm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，其特征在于:所述道路交通量與交通組成包括車輛數(shù)量和車輛類型，需要將其折算成標(biāo)準(zhǔn)軸載10kN的當(dāng)量軸次。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，其特征在于，所述瀝青路面水損壞程度是指水損壞的面積或滲水系數(shù)的大小。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種瀝青路面水損壞的預(yù)測方法，包括：采用滲水儀在測試路段路面上測定瀝青混路面的滲水系數(shù)；根據(jù)滲水系數(shù)確定取芯位置，鉆取若干個上面層圓柱體試件；室內(nèi)對鉆取的芯樣依次進行空隙率試驗、劈裂強度實驗和斷面拍照數(shù)字化試驗，確定滲水系數(shù)與空隙率、劈裂強度和水剝離的關(guān)系；統(tǒng)計道路交通量與交通組成，結(jié)合所在區(qū)域的降雨、凍融特征，建立路面滲水系數(shù)與空隙率、劈裂強度和水剝離程度的關(guān)系，預(yù)測瀝青路面水損壞程度隨著時間的增長關(guān)系。本發(fā)明通過檢測路面的滲水性能，預(yù)測路面早期水損壞，實施主動的預(yù)防性養(yǎng)護措施，可防止病害的蔓延，有助于保護基層免于水損壞。
【IPC分類】G06Q10/04, G06Q50/26
【公開號】CN105678424
【申請?zhí)枴緾N201610063671
【發(fā)明人】王端宜, 史紀(jì)村
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月30日