一種瀝青路面強度校核方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程領(lǐng)域，特別設(shè)及一種漸青路面強度校核方法。 技術(shù)背景
[0002] 漸青路面具有舒適、安全、施工與養(yǎng)護(hù)維修簡便、開放交通快等優(yōu)點，被廣泛用作 現(xiàn)代公路的路面材料。至2014年底，我國已建成通車高速公路里程突破10萬公里，居世界 第二位，其中90%W上為漸青路面。按照發(fā)展規(guī)劃，未來兩年，我國高速公路總里程有望超 過美國，成為世界第一；此后十幾年內(nèi)還要新建數(shù)萬公里高速公路和百萬公里普通公路。在 高等級公路漸青路面的施工建設(shè)過程中，道路工作者解決了大量的技術(shù)難題、積累了豐富 的實踐經(jīng)驗。但從近年來已投入運營的漸青路面使用狀況來看，許多漸青路面結(jié)構(gòu)未達(dá)到 設(shè)計壽命，便出現(xiàn)了不同程度的病害，造成了巨大的經(jīng)濟損失。在研究該些問題時，對漸青 路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行強度校核是基礎(chǔ)。目前，我國漸青路面設(shè)計W最大拉應(yīng)力強度理論作為破壞 準(zhǔn)則，不能客觀反映路面的破壞特征；普通的拉、壓、彎和劈裂等簡單應(yīng)力狀態(tài)下的強度不 能客觀表征漸青混合料的抗力；實際路面在輪載作用下處于=維應(yīng)力狀態(tài)，一維強度理論 不能真實反映結(jié)構(gòu)的抗力，無法考慮各破壞因素之間的協(xié)同作用。因此，有必要通過復(fù)雜應(yīng) 力試驗建立漸青混合料的破壞準(zhǔn)則，并提出相應(yīng)的漸青路面強度校核方法，為漸青路面設(shè) 計提供科學(xué)依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于W上技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種漸青路面強度校核方法，所述方法基于漸 青混合料=軸試驗系統(tǒng)，具體步驟如下：
[0004]S100.對漸青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析；計算出漸青路面危險點位的主應(yīng)力0 曰2L、0心根據(jù)
【主權(quán)項】
1. 一種瀝青路面強度校核方法，所述方法基于瀝青混合料三軸試驗系統(tǒng)，具體步驟如 下： SlOO.對瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析：計算出瀝青路面危險點位的主應(yīng)力σ ^ σ W根據(jù)
計算出危險點位等傾面上的等效 應(yīng)力； 5200、 對瀝青路面材料進(jìn)行室內(nèi)試驗： 5201、 按上述瀝青路面的級配成型瀝青混合料或?qū)ι鲜鰹r青路面鉆芯取樣，然后采用 三軸試驗系統(tǒng)對所述瀝青混合料或鉆芯取樣的樣品進(jìn)行測試，從而得到不同實驗條件樣本 的多軸強度試驗結(jié)果σ σ 2、σ 3; 5202、 計算樣本的八面體抗剪強度Ttrct(Q) = Ttrt-(Ttrt-TtJsinxIii θ ; S300.按照τ _(Θ)/Κ進(jìn)行強度校核，K為強度折減系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的校核方法，其特征在于，優(yōu)選的，步驟S202中，τ _( Θ )通過 以下步驟計算獲得： 1)對〇 P0 2、〇3的試驗結(jié)果進(jìn)行回歸，計算出拉、壓子午線上的八面體剪應(yīng)力τ &和 τ。。的回歸公式：
上式中^的為Θ =〇°的τ。。1;1。。為Θ =60°的τ 為瀝青混合料的單軸抗 壓強度；
3)將步驟a中得到的〇 ^ 〇 %代入步驟1)的回歸公式，并結(jié)合步驟2)，計算出 步驟a中路面瀝青混合料樣本的八面體抗剪強度： τ〇ct ( θ ) = τ?！福?τ?！甫?J Sin6L 5 Θ。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的校核方法，其特征在于，所述不同的實驗條件分別為平面等 壓/軸向壓縮、平面等壓/軸向拉伸、平面拉壓、平面受壓/軸向壓縮、平面拉壓/軸向壓縮、 平面拉壓/軸向拉伸及平面不等壓/軸向壓縮試驗。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的校核方法，其特征在于，所述不同的實驗條件優(yōu)選進(jìn)行平面 等壓/軸向拉伸、平面等壓/軸向壓縮和平面拉壓/軸向拉伸試驗。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的校核方法，其特征在于，所述瀝青混合料三軸試驗系統(tǒng)主要 由材料試驗機、氣囊組件、氣壓控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成；氣囊組件包括內(nèi)氣囊組件和 外氣囊組件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5任一所述的校核方法，其特征在于，所述瀝青混合料三軸試驗系 統(tǒng)的實驗條件為：試件為圓柱體瀝青混合料試件，試件靜壓成型或旋轉(zhuǎn)壓實成型后，對試件 鉆取芯樣，得到空心圓柱體試件；實驗的軸向加載速度、試驗溫度可控；試驗前，需將試件 放入溫控箱內(nèi)保溫6小時以上；并在試件表面涂抹潤滑油、加墊塑料薄膜減摩墊層減小摩 擦；瀝青混合料三軸試驗方法是對空心圓柱體試件的內(nèi)圓柱表面和外圓柱表面分別施加氣 壓，對試件的上、下表面施加軸向荷載，使試件內(nèi)表面最先在軸向應(yīng)力、徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng) 力的共同作用下發(fā)生破壞的試驗方法。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的校核方法，其特征在于，所述瀝青混合料三軸試驗系統(tǒng)的加 載方式為先通過氣囊對試件表面施加恒定的氣壓，然后用MTS試驗機對試件表面施加軸向 荷載，直至試件破壞。
【專利摘要】一種瀝青路面強度校核方法，所述方法基于瀝青混合料三軸試驗系統(tǒng)及方法進(jìn)行平面等壓/軸向壓縮、平面等壓/軸向拉伸、平面拉壓、平面受壓/軸向壓縮、平面拉壓/軸向壓縮、平面拉壓/軸向拉伸和平面不等壓/軸向壓縮試驗，得到瀝青混合料多軸強度試驗結(jié)果，根據(jù)復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下瀝青混合料破壞準(zhǔn)則進(jìn)行瀝青路面強度校核的新方法，解決了現(xiàn)有一維強度理論不能客觀反映路面結(jié)構(gòu)的破壞特征和抗力的問題，提高了瀝青路面設(shè)計的精細(xì)化水平。
【IPC分類】G01N3-12
【公開號】CN104749041
【申請?zhí)枴緾N201510144472
【發(fā)明人】黃拓, 鄭健龍, 錢國平
【申請人】長沙理工大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月30日