【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路检测，尤其是涉及一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法。
技术介绍
1、我国高速公路主要由沥青混合料路面构成，沥青混合料路面分为上面层、中面层、下面层，每相邻两层的交互部分称为层间界面。在实际施工过程中，为了保证沥青路面各层达到理想的“完全连续状态”，通过向沥青路面的上面层与中面层、中面层与下面层之间洒布沥青类黏层材料，使各面层之间充分黏结，较好的沥青路面层间黏结状态可以提高上面层与中面层、中面层与下面层、下面层与基层之间的黏结强度，减少由路基产生的反射裂缝，防止基层被水侵蚀、达到良好的耐久性和结构承载能力，增加道路的服役寿命等重要作用。
2、层间黏结状态是影响沥青路面服役寿命最重要的因素之一，若沥青路面层间黏结不良，会削弱道路的整体完整性，导致其结构层承载能力降低。发生层间剪切应力的区域，容易出现月牙形推挤裂纹等早期病害，随着使用时间增加甚至产生推移、拥包等严重路面病害，降低道路的通行能力。因此及时对沥青路面层间黏结状况进行准确检测，可使管理者能够对早期层间黏结不良区域进行维修养护，防止病害进一步扩大，提高道路使用寿命。
3、目前，对于沥青路面层间黏结状况的研究主要集中在面层和基层之间，对于面层间(上面层和中面层)层间黏结状况研究较少，而且对于传统沥青路面层间黏结状况评价只能通过钻芯取样法进行检测，由于取芯具有破坏性，而且有数量限制，“以点代面”不能较好的反映检测路段的层间黏结强度的分布情况。相比之下三维探地雷达可以快速、无损的对路面裂缝、空洞等病害进行评估，但对于沥青路面的层间黏结情
4、因此，亟需研究一种能够对沥青路面的层间黏结情况进行判断的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，采用堆积比峰法以及对应的层间黏结系数指标，对沥青路面的层间黏结状态进行无损预估，无需封闭交通，快速且高效。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，包括以下步骤：
4、s1：选取预设长度的沥青路面作为检测路段并设置采样点，获得芯样；
5、s2：采用三维探地雷达空气耦合式天线对沥青路面进行数据采集，将采集到的数据导入软件中，调整参数，并结合检测路面的层间位置处的深度a为0时的数值，计算获得s1中采样点的表面电磁波反射振幅值a0，并筛选有效数据；
6、s3：基于s2中采集到的数据，调整参数后结合检测路面的层间位置处的深度a为a时的数值，计算获得s1中采样点的层间反射振幅值an；
7、s4：结合s2中的表面电磁波反射振幅值a0与s3中的层间反射振幅值an，计算检测路段全部采样点的层间黏结系数，获得检测路段的实测层间黏结系数；
8、s5：将s1中的芯样进行剪切试验，获得每个芯样的最大抗剪强度，计算芯样的预估层间黏结系数，并将预估层间黏结系数与s4中实测层间黏结系数进行比值，获得检测路段的修正系数；
9、s6：取s5中多个芯样的修正系数，与预估最大抗剪强度进行计算，获得检测路段各采样点的实际最大抗剪强度；
10、s7：绘制检测路段的层间黏结系数分布图，并预设阈值，根据层间黏结系数分布图判断沥青路面的层间黏结状态，对层间黏结不良的区域进行取芯验证或病害处治。
11、进一步地，s1中，若检测路段长度大于30km，则每隔15cm设置一个采样点；若检测路段长度在10-30km之间，则每隔7.5cm设置一个采样点；若检测路段长度小于10km，则每隔3.5cm设置一个采样点。
12、进一步地，s2中，所述调整参数具体为：将3dr examiner软件中passive中horizontal filter length设置为480、frequency cut off limit(mhz)设置为450、timeto remove(ps)设置为10；
13、s3中，所述调整参数具体为：将passive中horizontal filter length设置为530，frequency cut off limit(mhz)设置为400，autoscale中percentage below max设置为90，multiplier设置为5，time to remove(ps)设置为5。
14、进一步地，s2中，调整好参数后，选择process processed settings，进行时频转化，将转化后获得数据结果导入matlab中，并结合检测路面的层间位置处的深度数据a，获得表面电磁波反射振幅值a0；
15、所述表面电磁波反射振幅值a0的计算公式为：a0＝d2，其中d为a＝0时的数值。
16、进一步地，s2中，所述筛选有效数据的过程具体为：令a＝0时的数据为表面电磁波反射振幅值，令a＝a时的数据为层间反射振幅值，将a＝0到a处的所有数据进行正数筛选，以及正峰值筛选，并按照深度进行排列，将每相邻3个点的平均值乘以5获得结果c，以结果c为基础，剔除3个点中大于结果c的数据，获得有效数据。
17、进一步地，s3中，所述层间反射振幅值an的计算公式为
18、
19、其中，b为深度a＝a时的数值，d为深度a＝0时的数值。
20、进一步地，s4中，所述层间黏结层系数为将某一采样点处路表面层到中面层表面处全部的表面电磁波正反射振幅值进行叠加求和，计算求和数值与表面电磁波反射振幅值a0的比值；
21、层间黏结层系数采用以下公式计算：
22、
23、其中，a0为沥青路面的表面电磁波正反射振幅值；n为需检测的路面深度，且随探测深度的增加而增加；aibi为沥青路面层间到表面处的黏结系数累加值；ipibi为层间位置处的黏结系数；ibi为沥青路面层间黏结系数。
24、进一步地，s5中，将s1中的芯样进行剪切试验获得最大抗剪强度，再将最大抗剪强度带入层间黏结系数与抗剪强度预估模型中获得预估层间黏结系数；
25、所述层间黏结系数与抗剪强度预估模型为：
26、y＝5.212-6.246×10-4×e4.176x
27、其中，y为预估层间黏结系数；x为最大抗剪强度，mpa。
28、进一步地，s7中，对低于阈值的区域进行gps坐标反算，确定具体位置，并根据反算结果，采用rtk对特殊区域进行精准定位，再取芯验证或病害处治。
29、进一步地，s6中，具体过程为：
30、将s5中多个芯样得到的修正系数取平均值，获得综合修正系数，并将预估最大抗剪强度与综合修正系数相乘，获得检测路段各采样点修正后的实际最大抗剪强度；
31、所述预估最大抗剪强度通过将s5中得到预估层间黏结系数代入层间黏结系数与抗剪强度预估模型中，获得整个检测路面的预估最大抗剪强度。
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1.一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S1中，若检测路段长度大于30KM，则每隔15cm设置一个采样点；若检测路段长度在10-30KM之间，则每隔7.5cm设置一个采样点；若检测路段长度小于10KM，则每隔3.5cm设置一个采样点。
3.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S2中，所述调整参数具体为：将3dr Examiner软件中passive中Horizontal filter length设置为480、Frequency cut off limit(MHz)设置为450、Time to remove(ps)设置为10；
4.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S2中，调整好参数后，选择Process Processed Settings，进行时频转化，将转化后获得数据结果导入MATLAB中，并结合检测路面的层间位置处的深度数据a，获得表面电磁波反射振幅值A0；
5.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S2中，所述筛选有效数据的过程具体为：令a＝0时的数据为表面电磁波反射振幅值，令a＝a时的数据为层间反射振幅值，将a＝0到a处的所有数据进行正数筛选，以及正峰值筛选，并按照深度进行排列，将每相邻3个点的平均值乘以5获得结果c，以结果c为基础，剔除3个点中大于结果c的数据，获得有效数据。
6.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S3中，所述层间反射振幅值An的计算公式为
7.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S4中，所述层间黏结层系数为将某一采样点处路表面层到中面层表面处全部的表面电磁波正反射振幅值进行叠加求和，计算求和数值与表面电磁波反射振幅值A0的比值；
8.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S5中，将S1中的芯样进行剪切试验获得最大抗剪强度，再将最大抗剪强度带入层间黏结系数与抗剪强度预估模型中获得预估层间黏结系数；
9.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S7中，对低于阈值的区域进行GPS坐标反算，确定具体位置，并根据反算结果，采用RTK对特殊区域进行精准定位，再取芯验证或病害处治。
10.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，S6中，具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，s1中，若检测路段长度大于30km，则每隔15cm设置一个采样点；若检测路段长度在10-30km之间，则每隔7.5cm设置一个采样点；若检测路段长度小于10km，则每隔3.5cm设置一个采样点。
3.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，s2中，所述调整参数具体为：将3dr examiner软件中passive中horizontal filter length设置为480、frequency cut off limit(mhz)设置为450、time to remove(ps)设置为10；
4.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，s2中，调整好参数后，选择process processed settings，进行时频转化，将转化后获得数据结果导入matlab中，并结合检测路面的层间位置处的深度数据a，获得表面电磁波反射振幅值a0；
5.根据权利要求1所述的一种无损检测沥青路面层间黏结状态的方法，其特征在于，s2中，所述筛选有效数据的过程具体为：令a＝0时的数据为表面电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，陈伟，刘明艳，申高，封仁博，韩雨钊，姜宇哲，闫亚鹏，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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