[发明专利]一种基于沥青表面层当量温度的路面构造深度指标的温度修正方法

权利要求书

1.一种基于沥青表面层当量温度的路面构造深度指标的温度修正方法，包含如下步骤：

1)、获取路面结构内部温度数据

选择一种类型的路面结构形式，在路面结构沥青表面层的顶部和底部分别埋设温度传感器，采集路面结构内部不同位置的温度数据，采集频率为N分钟一次，采集方式为24小时不间断连续采集，采集时限长为一年以上，所述路面结构沥青表面层为沥青路面自路表面往下4cm组成的一个路面结构层整体；

2)、采集路面构造深度指标TD_T的检测数据

选择步骤1)的路面结构，采用手工铺砂法进行路面构造深度指标TD_T检测；

3)、计算步骤1)中路面结构沥青表面层的日当量温度，通过频度加权计算获得沥青表面层的年当量温度，以此为路面构造深度指标温度修正的标准温度T_标

a)所述路面结构沥青表面层年当量温度为路面结构构造深度指标测试年度全年沥青层代表温度，通过步骤1)获取沥青表面层日温度数据，计算沥青表面层日当量温度：将全年按天数分成若干个连续的时间区块，以同一时间区块内每天同一时刻同一热传感器测定的温度平均值作为该时刻该时间区块的平均温度，按采集频率绘24小时内各时刻与时间区块的平均温度曲线，然后根据曲线与平均温度、各时刻围合的面积按公式(1)计算得到沥青层不同深度位置的该时间区块的日当量温度；

式中：

S——时间温度曲线的面积，

——温度传感器位置的日当量温度，℃；

b)以该时间区块的当量温度与不同深度位置对应绘制曲线，该曲线与时间区块的当量温度、不同深度位置围合的面积按深度测点个数分割成多个梯形，分别计算各梯形的质点(x_i，y_i)，再以各梯形的面积为加权值，计算曲线与时间区块的日当量温度、不同深度位置围合的几何图形的质心坐标(x,y)，其质心横坐标即为该时间区块的日当量温度，纵坐标则代表该日当量温度对应的结构层当量平均深度，其计算公式为：

式中：

——日当量温度，℃；

——当量平均深度，cm；

x_i——第i个层位的日当量温度，℃；

y_i——第i个层位的深度，cm；

s_i——第i个层位对应的时间温度曲线的面积；

m——传感器布置层数；

计算沥青表面层的当量温度时，计算的结构层数m为2，即采用路表0cm和沥青表面层4cm当量温度构成的梯形面积，计算梯形的质心坐标，其横坐标即为沥青表面层该时间区块的日当量温度，纵坐标则代表该日当量温度对应的沥青表面层当量平均深度；

c)将全年的各时间区块的当量温度按照n℃的温度间隔进行出现频率分析，按频率百分比加权，计算得到路面结构沥青表面层路面构造深度指标温度修正的标准温度T_标，n为2-10之间的正整数；

4)、计算步骤2)中路面构造深度指标检测时刻的沥青表面层日当量温度

所述沥青表面层日当量温度为构造深度指标检测时刻路面沥青层的代表温度；通过步骤1)获取构造深度指标检测时刻沥青表面层不同深度位置温度数据，将沥青表面层不同深度位置温度数据与深度对应绘制曲线，按步骤b)中(公式2)方法得到路面构造深度指标检测时刻沥青表面层日当量温度

5)、建立步骤2)中实测路面构造深度指标TD_T与步骤4)中得到的沥青表面层日当量温度的关系模型

采用Boltzmann曲线模型，建立路面构造深度指标与沥青表面层日当量温度关系模型，见公式4，

式中：

TD_T——实测温度T下的沥青混凝土路面构造深度指标，mm；

——沥青表面层日当量温度，℃；

A₁——沥青混凝土路面构造深度指标的最小渐近值，mm；

A₂——沥青混凝土路面构造深度指标的最大渐近值，mm；

T₀——路面构造深度指标为(A₁-A₂)/2对应的温度值，℃；

ΔT——温度步长，℃；

6)、采用步骤3)的标准温度T_标，根据步骤5)的关系模型，计算标准温度下的路面构造深度指标TD_标，

7)、将步骤2)中实测的沥青路面构造深度指标TD_T与步骤6)中标准温度下的沥青路面构造深度指标TD_标相比，得到两者的比值该比值k即为路面构造深度指标的温度修正系数；

8)、建立步骤7)中路面构造深度指标的温度修正系数k与步骤4)中得到的沥青表面层日当量温度的关系模型；

采用Boltzmann曲线模型，建立路面构造深度指标温度修正系数k与沥青表面层日当量温度的关系模型，见公式5；

式中：

k——路面构造深度指标温度修正系数；

——沥青表面层日当量温度，℃；

B₁——路面构造深度指标温度修正系数的最小渐近值；

B₂——路面构造深度指标温度修正系数的最大渐近值；

T_k——路面构造深度指标温度修正系数为(B₁-B₂)/2对应的日当量温度，℃；

ΔT_k——温度步长，℃；

9)、将温度T_i下测得的路面构造深度指标TD_Ti修正至标准温度T_标下，获得修正后的路面构造深度指标

按照步骤8)的模型，温度T_i下测得的路面构成深度指标TD_Ti修正至标准温度T_标下，计算公式如下所示：