[发明专利]一种用于弯沉检测的组合式路面结构与试验方法

说明书

本发明提供了一种用于弯沉检测的组合式路面结构与试验方法，属于水泥混凝土道面病害检测技术领域。本发明包括面层板块、基层板块与试验槽，所述试验槽包括底座和设置所述底座两条相对侧边上的挡板，所述基层板块与所述面层板块相互堆叠放置于所述挡板之间的底座上方，所述面层板块放置于所述基层板块上方，所述基层板块放置于所述底座上方，所述面层板块与所述基层板块具有多种规格，且所述面层板块与所述基层板块堆叠方式也具有多种组合。本发明通过利用不同规格的面层板块、基层板块与试验槽组装成组合式路面结构，可以构建出不同种的道路面层结构现脱空的情形，可以在试验时获取多种路面结构形式下出现多种不同脱空情况的弯沉盆值。

技术领域

本发明属于水泥混凝土道面病害检测技术领域，具体涉及一种用于弯沉检测的组合式路面结构与试验方法。

背景技术

水泥混凝土路面是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，在交通荷载与复杂环境的共同作用下，水泥面层与基层发生局部脱离，出现层间脱空现象。如果采取措施不及时，脱空将会快速发展从而引起裂缝、破碎、错台等病害，并最终发展为面层整块板断裂，造成交通安全运行隐患。由于层间脱空发生于结构内部，因此无法通过表面观测来确定脱空的位置。

《公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450-2019)中采用落锤式弯沉仪进行脱空测试。通过测试水泥混凝土板块不同位置的弯沉值，计算板边中点、板角与板中的弯沉比值来确定板下是否存在脱空。研究学者通过有限元软件模拟路面在弯沉仪作用下的弯沉盆响应，分析层间发生脱空时弯沉盆的响应规律。但现场测试与数值模拟都存在一些问题：在现场测试中，无法确定路面结构内部是否存在脱空，获取的弯沉盆数据不具备代表性；只能获取一种道路结构形式的弯沉盆数据，无法一次性获取多种路面结构形式的弯沉数据，检测结果过于单一，测试成本较高；现场实测中重锤连续敲击路面，可能会对路面原有的健康状态造成损伤。在数值模拟中，有限元模型一般是基于弹性层状体系理论，建模过于理论化，获取的弯沉盆与实际情况不符；一些较大的有限元模型计算过程较为复杂，计算成本较高，模型运行时间较长，计算效率低下。考虑上述现场试验与数值模拟中存在的缺陷，发明一种成本较低，组合方便，可模拟多种组合形式层间脱空的室内弯沉试验装置对相关研究具有高度的实际意义。

发明内容

针对上述所提到的技术问题，本发明提供了一种可模拟多种道路情况并可在不同情况下进行弯沉检测的组合式路面结构与试验方法，解决了在实际路面弯沉检测过程中无法根据检测数据判断路面结构是否脱空和测量数据单一的技术问题。

为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：

一种用于弯沉检测的组合式路面结构，其特征在于：包括面层板块、基层板块与试验槽，所述面层板块与所述基层板块均为长方体结构，所述面层板块的长度面积为所述基层板块面积的两倍，所述试验槽包括底座和设置于所述底座两条相对侧边上的挡板，两块相互堆叠的面层板块与两块相互水平拼接的基层板块堆叠放置在所述试验槽内的底座上方，所述面层板块放置在所述基层板块上方，所述面层板块包括标准板块与钢铁板块，所述标准板块为水泥混凝土结构，所述钢筋板块为内部设有钢筋的钢筋混凝土结构，所述钢筋板块包括内部设有一根钢筋的单根钢筋板块与设有多根钢筋的多根钢筋板块，所述多根钢筋板块内部的钢筋之间的间距为等间距，所述面层板块在进行堆叠组合时可以组合成标准板块与单根钢筋板块、标准板块与多根钢筋板块、两块多根钢筋板块的组合方式，所述基层板块包括设有矩形凹槽的有槽板块与无槽板块，所述基层板块在拼接时可以拼接成两块有槽板块、有槽板块与无槽板块、两块无槽板块的组合方式，所述面层板块与所述基层板块在堆叠组合时有以下五类组合方式：

第一类：标准板块与单根钢筋板块堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板块进行组合；

第二类：标准板块与单层钢筋板块堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板块进行组合；

第三类：两个单层钢筋板块堆叠组合后再与任意一种拼接方式的基层板块进行组合；