[发明专利]基于方差σ2的沥青路面预防性养护最佳时机确定方法

说明书

本发明公开了基于方差σ²的沥青路面预防性养护最佳时机确定方法，从沥青混合料的细观层面着手，针对沥青路面实际服役状况，对沥青路面的细观损伤进行评价，确定沥青混合料进入快速破坏期的判定标准，结合沥青路面结构内部微裂缝发展与沥青路面病害发展的关系，确定实施预防性养护的最佳时机。本发明从沥青混合料的破坏机理出发，建立相应的细观指标作为预防性养护实施最佳时机的判定指标，相对于生命周期评估法、效益费用评估法、决策树法、排序法、基于路况(PCI)或时间的方法、行驶质量指数和破坏指数法与基于老化的方法等方法，本发明有更强的针对性和始发性，指标量化，准确性更高，可操作性更好。

技术领域

本发明公开了基于方差σ²的沥青路面预防性养护最佳时机确定方法；属于沥青路面结构性病害损伤周期评估技术领域。

背景技术

沥青路面预防性养护是指基于沥青路面技术状况良好，没有出现结构性病害的条件下采取的主动养护措施；结构性病害是指沥青路面出现大型裂缝、车辙、推移等明显变形和其他诸如剥离、网裂、龟裂、卿泥等由裂缝和水共同作用产生的严重损害。

目前，国内外关于预防性养护时机的确定方法方面的研究有很多，取得了较多成果，具有代表性的方法主要有：生命周期评估法、效益费用评估法、决策树法、排序法、基于路况(PCI)或时间的方法、行驶质量指数和破坏指数法与基于老化的方法等。

预防性养护技术是基于沥青路面技术状况良好，没有出现结构性病害的条件下采取的主动养护措施.而上述沥青路面预防性养护时机的确定方法都建立在宏观指标基础上，由于宏观指标难以反映路面的早期内部损伤演化特点。因此，采用宏观指标确定沥青路面预防性养护时机的合理性有待于进一步商榷。至今为止，未见通过研究沥青路面结构内部的细观损伤与路面病害发展规律的关系，确定沥青路面预防性养护最佳时机的方法的公开报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种方法简单、操作方便、可量化评价指标、评价准确性较高、可操作性好的沥青路面预防性养护最佳时机的确定方法。

本发明基于方差σ²的沥青路面预防性养护最佳时机确定方法，包括下述步骤：

第一步：取样

在拟进行预防性养护的对象路段分别钻取试验试样和参比试样；

第二步：参比试样极限劈裂强度数据采集

对参比试样进行劈裂极限强度试验，获得参比试样的极限劈裂强度；

第三步：试验试样原始细观结构数据采集及处理

取一个试验试样，沿其轴向每隔1-10mm，进行一次CT断层扫描，获取该试验试样原始细观结构图像；

选择位于试验试样中间的5-20个截面，用图像分析软件对这些截面位置对应的CT原始细观结构图像进行处理，得到每个原始细观结构CT图像的灰度分布直方图；用origin等数据分析软件读取试验试件第1个到第i个截面的原始细观结构CT图像灰度分布直方图中距原点最近的波峰区域曲线的正态分布方差σ²得到σ²₀₁、σ²₀₂、σ²₀₃……、σ²_0i(i＝1、2、3……j) 值；

第四步：试验试样第一次加载试验数据采集及处理

将第三步的试验试样进行劈裂疲劳试验，试验试样沿加载方向每变形0.2-2mm时或疲劳加载10-4000次时，按第三步CT断层扫描的间隔和位置，进行一次CT断层扫描，获取第一次加载时试验试样细观结构图像；