[发明专利]一种沥青路面失稳型车辙发生时间的预测方法

权利要求书

1.一种沥青路面失稳型车辙发生时间的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、在不同温度下进行抗剪强度试验获得沥青路面各面层沥青混合料的抗剪强度参数值进而确定沥青混合料破坏面上剪应力值与温度及受力状态相关的预测模型；

B、结合沥青混合料破坏面上剪应力值与温度及受力状态相关的预测模型，在不同温度、围压以及循环荷载作用下进行三轴动态蠕变试验获得沥青混合料失稳寿命与温度及受力状态相关的预测模型，所述沥青混合料失稳寿命与温度及受力状态相关的预测模型即为沥青混合料失稳点对应的流变次数与温度及受力状态相关的预测模型；

C、结合沥青混合料失稳点对应的流变次数与温度及受力状态相关的预测模型，通过有限元分析法获得实际路面模型在标准轴载作用下的受力状态并结合实际环境温度及交通量情况获得实际路面的失稳寿命：

将实际路面模型各层面划分为均匀的亚层结构，提取各亚层结构在标准轴载作用下压应力荷载值及围压值，

将车辙出现的温度范围划分为有限个等级，记录各亚层结构在各温度等级下的平均温度，

将各亚层结构在标准轴载作用下所受压应力荷载及围压值、在各温度等级下的平均温度代入沥青混合料失稳点对应的流变次数与温度及受力状态相关的预测模型得到各亚层结构失稳点对应的流变次数，在超过60％的亚层结构发生失稳时判定实际路面失稳，并选取各温度等级下失稳亚层结构失稳点对应的流变次数中的最大值为对应温度等级下实际路面的失稳寿命，

分析实际路面交通量与轴载谱并统计一年内达到各温度等级的天数进而确定一年内各温度等级下车辙高频发生时段内标准轴载作用总次数，将一年内各温度等级下车辙高频发生时段内标准轴载作用总次数与各个温度等级下实际路面的失稳寿命相比得到各温度等级下实际路面失稳寿命消耗百分比，累加一年内各温度等级下实际路面失稳寿命消耗百分比得到一年内实际路面失稳寿命的总消耗百分比，100％与一年内实际路面失稳寿命总消耗百分比的商即为失稳型车辙发生年限。

2.根据权利要求1所述一种沥青路面失稳型车辙发生时间的预测方法，其特征在于，步骤A的具体方法为：在沥青混合料出现车辙的温度代表值下对沥青混合料进行无侧限抗压强度试验和三轴压缩试验获得不同温度下沥青混合料的抗剪强度参数值，拟合不同温度下沥青混合料的抗剪强度参数值得到沥青混合料破坏面上剪应力值与温度及受力状态相关的预测模型：σ₃为围压，τ₀(σ₃,T)为沥青混合料在围压σ₃及温度T下破坏面上的最大剪应力值，为温度T下的内摩擦角，c(T)为温度T下的粘聚力。

3.据权利要求2所述一种沥青路面失稳型车辙发生时间的预测方法，其特征在于，步骤B的具体方法为：

在选定的温度及围压下，对沥青混合料施加不同循环载荷进行三轴动态蠕变试验得到沥青混合料在围压σ₃和第n个压应力荷载值σ_n以及温度T下破坏面上剪应力的简化值τ_n(σ₃,σ_n,T)以及第n个压应力荷载值下沥青混合料失稳点对应的流变次数F_N，再由：确定不同循环荷载下沥青混合料失稳点对应流变次数与温度及受力状态相关的预测模型，a、b为常数，

在温度不变的前提下，在不同围压下对沥青混合料施加不同循环载荷进行三轴动态蠕变试验，修正沥青混合料失稳点对应的流变次数与温度及受力状态相关的预测模型为：

在不同温度下对沥青混合料施加不同循环载荷进行三轴动态蠕变试验，进一步修正沥青混合料失稳点对应的流变次数与温度及受力状态相关的预测模型为：

4.根据权利要求3所述一种沥青路面失稳型车辙发生时间的预测方法，其特征在于，所述第n个压应力荷载值为围压σ₃下沥青混合料抗压强度值与大于0且小于1的系数的乘积。