一种沥青路面水损坏的预测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于沥青路面水损坏的检测预测领域，具体涉及一种沥青路面水损坏的预测方法。
【背景技术】
[0002]水是造成各种路面损坏的最重要因素之一，尤其是沥青混凝土路面，降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏，它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水损坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。
[0003]沥青混凝土在设计时都给予一定的空隙率要求，例如密实的沥青混凝土设计空隙率一般为4%作用，达到压实度96%时，实际空隙率将达到8%左右，某些位置可能达到10%左右，这种不均匀性导致了沥青路面的水损害产生，有研究表明空隙率为6%?14%是危险的范围，水能透入但排不出来。自由水通过空隙率较大处压入，又将灰白色浆吸出到表面，一进一出反复进行使集料表面的沥青剥离，加速路面早期病害的扩展。
[0004]人们在雨后初晴进行道路调查时经常会发现路面状况良好的路表面有多处成片水斑，这就是路面局部渗水的早期表现形式，如果不及时对这些渗水部位及时进行处治，随着时间推移，这些病害将发展成影响行车质量的坑槽、松散、唧浆等病害，并且将加大后期养护维修成本。
[0005]目前在道路施工后采用渗水仪测定的渗水系数来评价沥青路面的级配及施工均匀性，但渗水系数的大小无法反映路面破损情况，也无法预测路面的水损坏过程。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种沥青路面水损坏的预测方法，适用于根据路面渗水、交通、降水量等预测路面水损坏程度的情况。
[0007]本发明采用的技术方案是:
一种沥青路面水损坏的预测方法，包括步骤:
1)在测试路段的行车道路面上，按随机取样方法确定测试位置，采用渗水仪测定沥青路面的渗水系数；
2)根据测定的不同渗水系数确定取芯位置，钻取若干个上面层圆柱体试件；
3)通过室内试验对钻取的芯样进行空隙率试验，得到不同渗水系数试件对应的空隙率试验结果，确定渗水系数与空隙率的关系；
4)对获取到试件空隙率的试件进行劈裂强度实验，进一步确定渗水系数与劈裂强度的关系;
5)采用数码相机对劈裂后的试件断面进行拍照并数字化处理，统计断面上未裹覆沥青的集料和裹覆沥青集料的面积比百分比AW作为水剥离程度，分析确定水损坏的严重程度； 6)统计道路交通量与交通组成，结合所在区域的降雨、冻融特征，建立路面渗水系数与空隙率、劈裂强度和水剥离程度的关系，预测沥青路面水损坏程度随着时间的增长关系。
[0008]进一步地，所述沥青路面为除透水路面外的所有沥青路面。
[0009]进一步地，所述随机取样方法按照规范JTGE60-2008操作。
[0010]进一步地，所述不同渗水系数是指在沥青路面渗水系数为零到最大之间均匀地至少取5个渗水系数。
[0011 ] 进一步地，所述圆柱体试件由常规钻芯机钻取，直径为1cm或15cm。
[0012]进一步地，所述道路交通量与交通组成包括车辆数量和车辆类型，需要将其折算成标准轴载10kN的当量轴次。
[0013]进一步地，所述沥青路面水损坏程度是指水损坏的面积或渗水系数的大小。
[0014]本发明的积极有益效果
1、改变了传统只检测路面渗水系数大小，无法针对道路状况预测水损坏程度不足的现状。
[0015]2、通过检测路面的渗水性能，预测路面早期水损坏，实施主动的预防性养护措施，避免病害的进一步发展。
[0016]3、由于我国的沥青路面大多数为抗水损性能较差的半刚性基层，提早发现路面水损坏并对其程度进行评定，采取预防措施后可防止病害的蔓延，有助于保护基层免于水损坏。
【附图说明】
[0017]图1所示为沥青路面水损坏程度随道路运营年限的增长关系示意图；
图2所示为路面渗水系数与空隙率之间的关系示意图；
图3所示为路面渗水系数与劈裂强度间的关系示意图；
图4所示为路面渗水系数与水剥离之间的关系示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
[0019]实施例1
一种沥青路面水损坏的预测方法，包括如下步骤:
1)在测试路段的行车道路面上，按照规范JTGE60-2008(附录A)随机取样方法确定测试位置，采用渗水仪测定沥青路面的渗水系数；
2)根据测定的不同渗水系数确定取芯位置，钻取若干个上面层圆柱体试件；
3)通过室内试验对钻取的芯样进行空隙率试验，得到不同渗水系数试件对应的空隙率试验结果，确定渗水系数与空隙率的关系，见图2所示；
4)对获取到试件空隙率的试件进行劈裂强度实验，进一步确定渗水系数与劈裂强度的关系，见图3所示；
5)采用数码相机对劈裂后的试件断面进行拍照并数字化处理，统计断面上未裹覆沥青的集料和裹覆沥青集料的面积比百分比AW作为水剥离程度，分析确定水损坏的严重程度，见图4所示； 6)统计道路交通量与交通组成，结合所在区域的降雨、冻融特征，建立路面渗水系数与空隙率、劈裂强度和水剥离程度的关系，预测沥青路面水损坏程度随着时间的增长关系见图1所示。
[0020]本实施例中，选择的沥青路面为密级配AC类沥青混凝土路面，路面通车2年时间，渗水程度较轻，共选取了 16个不同渗水系数的点进行试验，由常规钻芯机钻取直径为1cm的芯样，预测水损坏程度采用渗水系数表示。
[0021]参见图1沥青路面水损坏程度随道路运营年限的增长关系示意图、图2路面渗水系数与空隙率之间的关系示意图、图3路面渗水系数与劈裂强度间的关系示意图和图4路面渗水系数与水剥离之间的关系示意图。
[0022]实施例2
与实施例1基本相同，本实施例不同之处在于:
选择的沥青路面为半开级配SMA类沥青路面，路面通车6年时间，渗水程度较严重，共选取了 16个不同渗水系数的点进行试验，钻取芯样的直径为15cm，预测水损坏程度采用渗水面积表示。
[0023]上述实施例为本发明在现有条件下最佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种沥青路面水损坏的预测方法，其特征在于，包括步骤: 1)在测试路段的行车道路面上，按随机取样方法确定测试位置，采用渗水仪测定沥青路面的渗水系数； 2)根据测定的不同渗水系数确定取芯位置，钻取若干个上面层圆柱体试件； 3)通过室内试验对钻取的芯样进行空隙率试验，得到不同渗水系数试件对应的空隙率试验结果，确定渗水系数与空隙率的关系； 4)对获取到试件空隙率的试件进行劈裂强度实验，进一步确定渗水系数与劈裂强度的关系; 5)采用数码相机对劈裂后的试件断面进行拍照并数字化处理，统计断面上未裹覆沥青的集料和裹覆沥青集料的面积比百分比AW作为水剥离程度，分析确定水损坏的严重程度； 6)统计道路交通量与交通组成，结合所在区域的降雨、冻融特征，建立路面渗水系数与空隙率、劈裂强度和水剥离程度的关系，预测沥青路面水损坏程度随着时间的增长关系。2.根据权利要求1所述一种沥青路面水损坏的预测方法，其特征在于:所述沥青路面为除透水路面外的所有沥青路面。3.根据权利要求1所述一种沥青路面水损坏的预测方法，其特征在于:所述随机取样方法按照规范JTG E60-2008操作。4.根据权利要求1所述一种沥青路面水损坏的预测方法，其特征在于:所述不同渗水系数是指在沥青路面渗水系数为零到最大之间均匀地至少取5个渗水系数。5.根据权利要求1所述一种沥青路面水损坏的预测方法，其特征在于:所述圆柱体试件由常规钻芯机钻取，直径为1cm或15cm。6.根据权利要求1所述一种沥青路面水损坏的预测方法，其特征在于:所述道路交通量与交通组成包括车辆数量和车辆类型，需要将其折算成标准轴载10kN的当量轴次。7.根据权利要求1所述一种沥青路面水损坏的预测方法，其特征在于，所述沥青路面水损坏程度是指水损坏的面积或渗水系数的大小。
【专利摘要】本发明公开了一种沥青路面水损坏的预测方法，包括：采用渗水仪在测试路段路面上测定沥青混路面的渗水系数；根据渗水系数确定取芯位置，钻取若干个上面层圆柱体试件；室内对钻取的芯样依次进行空隙率试验、劈裂强度实验和断面拍照数字化试验，确定渗水系数与空隙率、劈裂强度和水剥离的关系；统计道路交通量与交通组成，结合所在区域的降雨、冻融特征，建立路面渗水系数与空隙率、劈裂强度和水剥离程度的关系，预测沥青路面水损坏程度随着时间的增长关系。本发明通过检测路面的渗水性能，预测路面早期水损坏，实施主动的预防性养护措施，可防止病害的蔓延，有助于保护基层免于水损坏。
【IPC分类】G06Q10/04, G06Q50/26
【公开号】CN105678424
【申请号】CN201610063671
【发明人】王端宜, 史纪村
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月30日