一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法与流程

本发明涉及公路及市政道路路面验收领域，具体来说，涉及一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法。

背景技术：

1、公路沥青路面设计规范包括以下设计标准：以单轴100kn为标准轴载，即bzz-100，以此为设计标准计算出沥青路面在设计年限内的累计标准轴载作用次数。但是经过大量沥青路面调查，当后轴从100kn增加到180kn以上，轮胎充气压力从0.7mpa增加到0.9mpa以上时，轴载换算公式不再适用。

2、按照规范的标准轴载计算的弯沉检验标准值不能真实地反映路面实际情况，规范规定：计算弯沉检验标准值要采用半刚性某层材料设计龄期的回弹模量，半刚性基层施工完在一定龄期内所测弯沉值与按设计龄期的材料参数计算的弯沉标准值在龄期上不一致；因此，计算得出的弯沉检验标准值不具有任何意义，无法正确地评价沥青路面的施工质量。

3、总结下目前得弯沉测试标准存在两个主要的问题：

4、1）常规的bzz-100标准轴载下的弯沉标准及轴载换算公式，已经不适用目前的超载状况。

5、2）正常作业的半刚性基层弯沉标准的所处环境与检验标准值的假定环境不一致。

6、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

2、为此，本发明采用的具体技术方案如下：

3、一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，该重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法包括：

4、s1、根据影响半刚性基层材料强度的机制，构建自然养生龄期与标准养生龄期之间的换算规律。

5、s2、利用物理力学性能试验，获取不同半刚性基层材料的抗压回弹模量随龄期变化的增长规律。

6、s3、根据自然养生龄期与标准养生龄期之间的换算规律，计算得到不同自然养生条件下的标准养生龄期。

7、s4、基于抗压回弹模量随龄期变化的增长规律，计算不同的标准养生龄期下半刚性基层材料的弯沉测试标准。

8、进一步的，影响半刚性基层材料强度的机制包括：

9、半刚性基层材料的强度为温度、湿度及时间的函数；

10、当湿度相同时，半刚性基层材料的强度为温度及时间的函数。

11、进一步的，构建自然养生龄期与标准养生龄期之间的换算规律包括：

12、构建温度时间换算公式；

13、利用温度时间换算公式建立自然养生条件下的龄期与标准养生条件下的龄期之间的换算规律。

14、进一步的，温度时间换算公式为：

15、d20/dt=[（t-4）/（20-4）]a；

16、式中，t表示养生温度；

17、d20表示标准养生温度20℃的养生时间；

18、dt表示自然养生温度t的养生时间；

19、a表示与t相关的系数。

20、进一步的，利用物理力学性能试验，获取不同半刚性基层材料的抗压回弹模量随龄期变化的增长规律包括：

21、s21、测试不同龄期值的半刚性基层材料的抗压回弹模量，并将测试结果转换成图表形式；

22、s22、利用回归分析工具对测试结果图表进行回归分析，得到抗压回弹模量随龄期变化的增长规律的回归公式。

23、进一步的，抗压回弹模量随龄期变化的增长规律的回归公式为：

24、e=167.93t0.4842；

25、r2=0.9969；

26、式中，e表示半刚性基层材料的回弹模量；

27、t表示标准养护条件下的养护龄期；

28、r表示拟合的相关系数。

29、进一步的，自然养生条件包括施工条件下的温度及自然养生龄期。

30、进一步的，根据自然养生龄期与标准养生龄期之间的换算规律，计算得到不同自然养生条件下的标准养生龄期包括：将自然养生条件的数据代入温度时间换算公式，计算得到标准养生龄期。

31、进一步的，基于抗压回弹模量随龄期变化的增长规律，计算不同的标准养生龄期下半刚性基层材料的弯沉测试标准包括：

32、s41、将标准养生条件下的龄期代入抗压回弹模量随龄期变化的增长规律的回归公式，得到对应标准养生龄期下的半刚性基层材料的抗压回弹模量；

33、s42、整合抗压回弹模量及道路工况参数，得到输入条件，并将输入条件代入路面结构力学分析算法，得到作业期间半刚性基层的弯沉测试标准。

34、进一步的，道路工况参数包括环境类型、荷载条件及结构层参数。

35、本发明的有益效果为：

36、（1）本发明提供了重载作用下半刚性基层不同龄期的弯沉测试标准，有效解决了常规测试标准的载荷相差较大、所处环境不同的问题；利用温度时间换算公式将自然养生条件下的龄期换算为标准养生条件下的龄期，即可得到正常施工作业龄期对应的标准养护龄期。

37、（2）通过大量的不同级配、不同结合料种类的半刚性基层材料的回弹模量试验，回归出在一定养生条件下的一系列不同基层类型的强度增长模型，该强度增长模型，即为半刚性基层材料的回弹模量随龄期的增长规律。

38、（3）本发明根据输入环境类型、荷载条件、结构层参数等，计算出该条件下不同轴载下的弯沉，即为作业期间半刚性基层的弯沉测试标准。

1.一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，该重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述影响半刚性基层材料强度的机制包括：

3.根据权利要求2所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述构建自然养生龄期与标准养生龄期之间的换算规律包括：

4.根据权利要求3所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述温度时间换算公式为：

5.根据权利要求1所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述利用物理力学性能试验，获取不同半刚性基层材料的抗压回弹模量随龄期变化的增长规律包括：

6.根据权利要求5所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述抗压回弹模量随龄期变化的增长规律的回归公式为：

7.根据权利要求1所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述自然养生条件包括施工条件下的温度及自然养生龄期。

8.根据权利要求1所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述根据自然养生龄期与标准养生龄期之间的换算规律，计算得到不同自然养生条件下的标准养生龄期包括：将自然养生条件的数据代入温度时间换算公式，计算得到标准养生龄期。

9.根据权利要求1所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述基于抗压回弹模量随龄期变化的增长规律，计算不同的标准养生龄期下半刚性基层材料的弯沉测试标准包括：

10.根据权利要求9所述的一种重载作用下半刚性基层弯沉测试标准确定方法，其特征在于，所述道路工况参数包括环境类型、荷载条件及结构层参数。