[发明专利]一种基于路面使用性能与材料性能的路用性能评价方法

说明书

本发明公开了一种基于路面使用性能与材料性能的路用性能评价方法，包括：检测路面损伤、车辙、平整度及抗滑性；计算使用性能指数；对评价路面进行取芯；采集单轴重复直接拉伸试验，确定疲劳参数修正参数；采用两步割线法确定流变次数；确定评价路段路用性能指标，流变次数和马歇尔稳定度；构建各评价路段的评价指标构成矩阵；构建标准化矩阵，构建指标最大灰色物元；求解关联度矩阵；计算判断矩阵；根据判断矩阵求解最大特征值，采用一致性指标衡量矩阵一致性；确定评价指标权重矩阵；确定各路段与最佳事物灰元的关联度；根据各路段与最佳事物灰元的关联度的大小，评价各路段路用性能。本发明能确定路面路段养护优先级排序，合理利用养护资金。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，尤其涉及一种基于路面使用性能与材料性能的路用性能评价方法。

背景技术

近年来由于交通量的飞速增长，我国高速公路服役年限逐渐延长，绝大多数高速公路出现了严重的早期病害，提前进入了中修甚至是大修工程，这不仅影响了高速公路的正常运营，降低了交通运输的收益，同时也使得路面服役性能下降，出现交通事故率上升等不良影响。为保证高速公路养护质量，需更加合理、完善地对高速公路路用性能进行评价。现阶段对高速公路沥青路面的路用性能评价仅仅考虑路面的使用性能评价，忽视了路面材料性能在路用性能中的重要性。因此，提出一种兼具路面使用性能与材料性能的综合评价方法显得尤为必要。

在现有的路用性能评价与养护决策中，对于路用性能评价主要依托道路综合检测车对于路表状况的检测结果，其检测速度虽然较快，但不能对于道路深层状态进行评价，无法满足长期养护管理的需求；，与此同时，传统的取芯检测仅仅关注路面厚度及其密度，未能更好对路面芯样进行利用，实现在役沥青路面材料性能的合理评价。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中高速公路沥青路面路用性能评价不全面的缺陷，提供一种基于路面使用性能与材料性能的路用性能评价方法，为今后高速公路沥青路面养护维修决策研究提供相应基础，同时也为路面取芯检测服役沥青路面材料性能提供相应的参考。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种基于路面使用性能与材料性能的路用性能评价方法，该方法包括以下步骤：

S1、通过道路综合检测车检测路面损伤、车辙、平整度及抗滑性；

S2、根据路面检测结果计算使用性能指数；

S3、对评价路面进行取芯，每公里取多个芯样，将芯样沿分界面切割为中、下面层，分别进行单轴重复直接拉伸试验、重复加载试验和芯样马歇尔试验；

S4、采用单轴重复直接拉伸试验，确定疲劳参数修正Paris参数和

S5、根据重复加载试验的应变数据，采用两步割线法确定流变次数FN；

S6、以单位长度的路段为评价路段，确定评价路段路用性能指标和流变次数FN和马歇尔稳定度MS；

S7、对于n个评价指标，m个评价路段，构建各评价路段的评价指标构成矩阵；

S8、对矩阵评价指标构成矩阵进行数据量纲一的量处理，构建标准化矩阵，并以越大越优型准则构建指标最大灰色物元；

S9、求解标准矩阵与最佳灰元的关联度，得到关联度矩阵；

S10、根据层次分析法确定各指标的权重系数，层次分析法中包括目标层、准则层和指标层，得到判断矩阵；

S11、根据判断矩阵求解最大特征值，采用一致性指标衡量矩阵一致性；

S12、根据指标层相对准则层元素比较和准则层相对目标层元素比较确定评价指标权重矩阵；

S13、根据关联度矩阵和各指标权重系数确定各路段与最佳事物灰元的关联度；