[发明专利]湿热地区沥青路面疲劳寿命预估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青路面使用寿命预估技术，尤其涉及一种湿热地区沥青路面疲劳寿命预估方法。

背景技术

由于沥青是一种感温性很强的材料，故沥青混合料也成为温度敏感性材料，在不同的温度条件下，沥青混凝土路面会表现出截然不同的力学性质，较高的温度会使沥青混合料的劲度模量和抗剪能力降低，从而在车辆荷载作用下出现高温稳定性不足的问题。另外，温度会沿着路面深度方向呈现一定的分布，这种分布与绝对温度、日照、温度的变化有关，持续高温对路面的破坏作用往往比绝对温度来得更大。同时，由于路面沥青混凝土的不均匀性，路面上总是会存在一些表面空隙率大的地方，所以在道路表面总是存在有雨水下渗的通路，降水到达路面后，会通过路面的空隙和裂缝进入路面结构内滞留在面层材料中。在湿热地区，由于降雨量大，沥青混凝土面层经常处于潮湿状态，水在路面结构内的滞留浸泡作用会使路面沥青混合料的劲度模量降低。

沥青混合料劲度模量对疲劳性能的影响，随着不同的加载模式而表现出不同的情况。在控制应力的加载模式中，疲劳寿命随劲度的增加而增加，这是因为混合料的劲度模量越高，则在相同的常量应力条件下，每次重复荷载产生的应变就小，因此，混合料疲劳寿命越长。但是，在控制应变的加载模式中，疲劳寿命(用标准轴载作用次数来表征)则随着劲度的增加而降低，这是因为混合料的劲度模量越高，则在相同的常量应变条件下，每次重复荷载产生的应力就大，因此，混合料疲劳寿命越短。

在湿热地区，沥青路面的疲劳特性与一般地区表现出较大的差异，其疲劳破坏机理、疲劳破坏过程都有所不同。为此，针对湿热地区的自然气候特征，研究并选用合适的技术参数、建立合理的疲劳预估模型对湿热地区沥青路面设计、施工与养护具有积极的作用。

发明内容

本发明公开了一种湿热地区沥青路面疲劳寿命预估方法，根据下式对沥青路面疲劳寿命进行预估：

SMpl=1PLD×Σi=1nNiS]]>

式中：SM_pl-沥青路面疲劳寿命，即预估疲劳荷载作用次数；

PLD-沥青路面结构层的疲劳损伤度；

-沥青路面设计年限内的累计标准轴载作用次数，N_iS为第i个温度区间在路面设计年限内的标准轴载实际作用次数，i＝1，2，...，n，n为预估所划分的温度区间数量，取值5～8。

沥青路面结构层的疲劳损伤度PLD可由下式求得：

PLD=Σi=1nPLDi]]>

式中：PLD_i为第i温度区间的疲劳损伤度，i＝1，2，...，n，n为预估所划分的温度区间数量，取值5～8。

第i温度区间的疲劳损伤度PLD_i可由下式确定：

PLDi=NiSNi,y/κ]]>