一种沥青路面施工质量检测与评价方法技术

本发明专利技术涉及一种沥青路面施工质量检测与评价方法，首先利用数理统计的方法，通过有序抽样并采集样本点的密度，确定沥青路面合理的检测点位，从而钻取圆柱形的芯样，同一组芯样所取位置之间的距离为20～30cm，然后开展车辙试验，通过动稳定度来评价沥青路面的抗车辙性能，可以有效评价沥青路面的施工质量，能够避免完全依靠随机选点带来的片面性，进而更加全面地评价沥青路面整体的施工质量情况；钻取圆柱形芯样对路面造成的破坏比板状试件小，修补方便，且采用的芯样还可以用于检测路面的压实度，进一步减小了对路面造成的损坏；既保证了检测结果的准确性，又能减轻在同一位置连续钻取两个芯样对路面造成的损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于沥青路面施工质量评价的应用领域，具体涉及一种沥青路面施工质量 检测与评价方法。
技术介绍
压实成型是沥青路面生产建设中的最后环节，也是沥青路面质量形成的关键环 节，在压实环节，沥青路面混合料的强度、稳定性以及疲劳特性逐渐形成，压实质量的好坏， 直接影响到沥青路面的路用性能和耐久性。而抗车辙性能是沥青路面使用性能中最重要也 是最直观的表现形式，它直接体现的是所"压实"成型的沥青混合料本身的性能，可以认为 车辙性能是沥青路面施工质量的一种客观、综合的表现形式。 我国沥青路面工程质量控制标准和验收规范中除了路面厚度、平整度、抗滑指标 等路面功能指标外，与沥青路面的使用性能直接相关的指标只有压实度、渗水系数等，而缺 乏与沥青路面高温抗车辙能力或其他路用性能直接相关的指标。导致一些施工单位片面追 求压实度（实测密度/标准密度）和渗水系数指标。实践中，完全满足压实度和空隙率指标 要求的沥青路面出现严重车辙病害的现象屡见不鲜。压实度和空隙率等体积状态指标无法 与路面使用性能建立直接的关系，还不足以用于准确评价与预测路面的实际使用性能。因 此，亟需建立基于车辙性能的沥青路面检测与评价方法，这对于沥青路面施工质量评价环 节尤为重要。 目前，建立基于车辙性能的沥青路面检测与评价方法，主要存在以下两个方面的 困难： (1)合理检测位置的确定 沥青路面作为连续的条状结构物，在路面施工过程中，由于施工变异引起的路面 非均匀性是很有可能发生的。但目前的质量检测通常在路面上随机选取一些点位钻取芯样 进行试验和评价，钻取的有限个数的芯样有可能全是压实质量较好或较差的路面区域，这 种"以点代面"的质量检测方法不能全面反映路面的施工质量。因此，如何选择有代表性的 位置进行检测对于合理评价沥青路面的施工质量至关重要。 (2)合理试样规格及检测方法的确定《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2011)中规定，可以采用沥青路 面现场切割的板式试件进行车辙试验来评价沥青路面的高温抗车辙性能。路面切割试件的 平面尺寸为30cmX 300cm，在路面现场切割板式试件会对沥青路面会造成较大的破坏，难以 大规模开展取样试验。同时，较大尺寸的板式试件取样难度较大，通常需要铲车等大型机械 才能获得，会对所取试样带来较大的扰动，导致试验结果不能真正反映路面的抗车辙性能。 圆柱形芯样具有对沥青路面的破坏小、钻取芯样方便的优势，但目前仅有汉堡车辙试验仪 (HWTD)、沥青路面分析仪（APA)和旋转加载车辙仪（RLWT)能够进行圆柱形试件车辙试验。 而且这些试验设备价格昂贵，难以在基层单位推广。我国目前仅有板状试件的车辙试验方 法及评价标准，缺乏基于圆柱形芯样的高温性能检测方法及评价标准。因此，从沥青路面上 切割合适形状的试样进行车辙试验，并根据板式车辙试验建立合理的评价标准，对科学、准 确地评价沥青路面的施工质量非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种合理确定检测位置并基 于抗车辙性能的沥青路面施工质量检测与评价方法。 为了实现上述目的，本专利技术采取如下的技术方案： 包括以下步骤： 步骤一：通过在检测路段的沥青路面上有序抽样并测定样本点的密度，计算样本 点的压实度分布，根据所需芯样的总数确定各密度区需要钻取芯样的个数，并对应在各密 度区内随机选择相应数量的点位作为沥青路面的检测位置；其中压实度为实测密度和标准 密度的比值； 步骤二：在选定的点位处钻取圆柱形芯样，并在距每个点位20~30cm的环形区域 内钻取第二个圆柱形芯样形成一组，将同一组芯样切割成相同的规格并在车辙试模中进行 拼接； 步骤三：将拼接后的芯样和车辙试模一起在69~71°C保温5h以上，然后进行车 辙试验，测得动稳定度； 步骤四：采用动稳定度代表值DS来表征检测路段的沥青路面高温抗车辙性能，并 通过判断DS与动稳定度标准D&的大小进行施工质量评价。 所述的步骤一中，相邻的样本点之间按1. 5~2m的横向间距和50~100m的纵向 间距进行均匀有序地抽样。 所述的步骤一中，各密度区需要钻取芯样的个数的确定包括以下具体步骤： 步骤101 :首先在检测路段的沥青路面上均匀有序地抽取样本点，测定各样本点 处的密度P 1，查询检测路段沥青混合料的标准密度P，并统计分别位于高密度区、中密度 区和低密度区的样本点数，得到样本点的压实度分布；其中，高密度区包括P 1 > P X97% 的样本点，中密度区包括P 1 = P X (92~97) %的样本点，低密度区包括P 1 < P X92% 的样本点； 步骤102:分别计算高密度区、中密度区和低密度区的样本点数占总样本点数的 比例； 步骤103:将所需芯样的总数与步骤102所计算得到的比例分别相乘，得出需要在 高密度区、中密度区和低密度区所取芯样的个数。 所述的各样本点处的密度P 1是通过无核密度仪测定的。 所述的标准密度为检测路段的最大理论密度。 所述的步骤二中，芯样的直径均为150mm。 所述的步骤二中，芯样先切割成高度为5cm的圆柱体，然后沿着一个圆弦垂直地 切去弧高为15mm的部分，形成一个长方形截面，再将同一组芯样置于基于圆柱形芯样的车 辙试模中，使两个芯样的长方形截面相对拼接在一起。 所述的步骤三中，车辙试验采用轮辙试验机进行，试验时间为60min。 所述的步骤四中，DSQ= 2450次/mm。 _言x S 所述的步骤四中，式中*7^是检测路段内各测点动稳定度平均 ^jn 值；S是检测路段内路面芯样动稳定度测定值的标准差；^是t分布表中随测点数n和保 证率或置信度a变化的系数。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果： 本专利技术利用数理统计的方法，通过有序抽样并采集样本点的密度，快速确定沥青 路面合理的检测点位，从而钻取圆柱形的路面芯样，然后开展车辙试验，通过动稳定度来评 价沥青路面的抗车辙性能，能反映沥青路面的现场抗车辙性能，解决了目前沥青路面施工 验收时缺乏直接反应路用性能指标的问题，可以有效评价沥青路面的施工质量，其优势主 要体现以下几点： (1)可以合理选择路面检测位置，根据路面密度的变化选择具有代表性的点位能 够避免完全依靠随机选点带来的片面性，可以更加全面地评价沥青路面整体的施工质量情 况； (2)在路面现场钻取圆柱形芯样对路面造成的破坏比板状试件小，修补方便，且采 用的芯样还可以用于检测路面的压实度，进一步减小了对路面造成的损坏； (3)同一组芯样所取位置之间的距离为20~30cm，既保证了检测结果的准确性， 又能减轻在同一位置连续钻取两个芯样对路面造成的损坏； (4)建立了基于路面芯样的现场抗车辙性能评价标准，可以对沥青路面的施工质 量进行合理评价，完善了沥青路面施工质量的检测及评价体系。 进一步，本专利技术通过采用无核密度仪测定密度，测量方便，且对路面无损伤。 进一步，本专利技术通过采用轮辙试验机，即可实现对沥青路面芯样抗车辙性能的检 测，而无需使用汉堡车辙仪、沥青路面分析仪等价格昂贵的设备，有良好的推广应用前景。【附图说明】 图1为车辙试验过程中圆柱形试件和板式试件内部应力的变化趋势，其中，图 1(a)为横向应力的变化趋势，图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青路面施工质量检测与评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：通过在检测路段的沥青路面上有序抽样并测定样本点的密度，计算样本点的压实度分布，根据所需芯样的总数确定各密度区需要钻取芯样的个数，并对应在各密度区内随机选择相应数量的点位作为沥青路面的检测位置；其中压实度为实测密度和标准密度的比值；步骤二：在选定的点位处钻取圆柱形芯样，并在距每个点位20～30cm的环形区域内钻取第二个圆柱形芯样形成一组，将同一组芯样切割成相同的规格并在车辙试模中进行拼接；步骤三：将拼接后的芯样和车辙试模一起在69～71℃保温5h以上，然后进行车辙试验，测得动稳定度；步骤四：采用动稳定度代表值DS来表征检测路段的沥青路面高温抗车辙性能，并通过判断DS与动稳定度标准DS0的大小进行施工质量评价。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张争奇，张苛，姚晓光，王志祥，李伟，郭寒萍，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61