[发明专利]一种基于沥青层当量温度的路面结构弯沉系指标的温度修正方法

摘要

本发明涉及一种基于沥青层当量温度的路面结构弯沉系指标的温度修正方法，该方法以FWD动态弯沉盆为修正对象，以测试时间段内路面结构沥青层平均年当量温度为标准温度，以测试时刻路面结构沥青层当量温度为修正参考温度，将路面结构实测弯沉系指标修正到标准温度下。通过本方法进行弯沉修正，不仅考虑了地域差异，更考虑了路面结构内部真实的温度状态，从而使得修正后的弯沉值更符合实际。

主权项

1.一种基于沥青层当量温度的路面结构弯沉系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个尚未经过交通荷载加载的路面结构，在路面结构沥青层内部不同深度埋设温度传感器，采集路面结构内部不同深度位置温度数据，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，所述路面结构沥青层为沥青路面自路表面往下所有连续的沥青层组成的一个整体；(2)、获取路面结构弯沉系指标数据选择步骤1的路面结构，采用落锤式弯沉仪加载采集该路面结构弯沉盆数据，通过获取的弯沉盆数据绘制的弯沉盆曲线，其中弯沉系指标包括以下7个特征值，这些指标能够有效控制整个弯沉盆的形状和大小，1)中心点弯沉D₀；2)远端点弯沉均值3D；3D＝(D₆+D₇+D₈)/3；3)弯沉盆面积S；4)不同测点及指标与中心点弯沉的比值：(A)D₁/D₀(B)D₃/D₀(C)D₅/D₀(D)3D/D₀；(3)、计算步骤1中路面结构沥青层年当量温度T⁰，以此为弯沉温度修正的标准温度a)所述路面结构沥青层年当量温度为路面结构弯沉测试年度全年沥青层代表温度，通过步骤1获取沥青层日温度数据，计算沥青层日当量温度，将全年分成若干个连续的时间区块，以同一时间区块内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、各时刻围合的面积可得到沥青层不同深度的该时间区块的当量温度；b)以该时间区块的当量温度与深度对应绘制曲线，该曲线与时间区块的当量温度、深度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(xi，yi)再以各梯形的面积为加权值，计算曲线与时间区块的当量温度、深度围合的几何图形的质心坐标(x,y)，其中质心横坐标即为沥青层该时间区块的当量温度，纵坐标则代表该当量温度对应的结构层深度位置，其计算公式为：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，按频率加权，计算得到路面结构沥青层年当量温度T⁰，n为2‑10之间的正整数；(4)、计算步骤2中路面结构弯沉检测时刻沥青层当量温度T所述路面结构弯沉检测时刻沥青层当量温度为弯沉检测时刻路面沥青层的代表温度；通过步骤1获取弯沉检测时刻沥青层不同深度位置温度数据，将沥青层不同深度位置温度数据与深度对应绘制曲线，按步骤b)所述相同方法进行加权平均，可得到弯沉检测时刻路面沥青层当量温度T；(5)、建立步骤2中实测路面结构弯沉系指标与步骤4中得到的沥青层当量温度T的关系模型所述关系模型采用Boltzmann曲线模型，采用该模型建立的弯沉系指标与沥青层当量温度关系模型见式1，拟合关系曲线；式中B为步骤2中弯沉系指标的通用符号；T为路面结构弯沉检测时刻沥青层当量温度；x0、dx、A1、A2为系数；(6)、采用步骤3的标准温度T⁰，根据步骤5的关系模型，计算标准温度下的路面结构弯沉系指标值(7)、将步骤2中实测的弯沉系指标与步骤6中标准温度下的路面结构弯沉系指标相比，得到两者的比值dl：该比值即为弯沉修正因子；(8)、建立步骤7中dl与步骤4中得到的沥青层当量温度T的关系模型所述关系模型采用Boltzmann曲线模型，采用该模型建立的弯沉系指标与沥青层当量温度关系模型见式2；其中T路面结构弯沉检测时刻沥青层当量温度；A₁′、A₂′、x₀′、dx′为系数；(9)、将沥青层任意当量温度T_x下测得的弯沉系指标修正至标准温度T⁰下按照步骤8的模型，温度T_x下测得的弯沉系指标B_0x修正至标准温度T⁰下为：式中T_x为某次弯沉检测时的沥青层当量温度；B_0x为温度T_x条件下实测弯沉系指标值；dl_x为温度T_x条件下的弯沉系指标修正系数，按照式2计算，即：B_0x′为采用修正系数修正得到的弯沉系指标值。