基于连续加载试验的PAC排水路面车辙变形研究

为研究排水沥青路面车辙变形规律,通过室内连续加载试验,分析排水沥青路面混合料的车辙变形以及路面整体结构的车辙变形。同时采用有限元模拟沥青路面高温车辙变形情况,分析多孔沥青路面上、中和下面层车辙发展规律,并结合试验段,采用路面全厚度结构连续加载试验进行排水沥青路面整体结构车辙变形试验验证。     

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。     

探地雷达技术在公路路面厚度检测中的应用

路面结构层厚度检测是道路质量控制的重要工作,传统的钻芯取样法在进行路面厚度检测中存在很多弊端,新型的探地雷达法由于其简便、无损及误差小的原因越来越得到广泛的应用。文章通过探地雷达法在公路路面工程厚度检测中的实际应用,对这种新型技术检测厚度与传统的钻芯取样法进行对比,结果表明探地雷达技术在公路工程质量检测中具有独特的优势。     

探地雷达在路面面层厚度检测中的应用

在阐述探地雷达的分类和路用探地雷达组成的基础上,介绍了基于钻芯取样法和反射系数法在探地雷达检测路面面层厚度中的应用。以工程应用为例,在水泥混凝土、沥青混凝土以及"白加黑"复合路面中,对比分析了2种方法计算路面面层厚度与实测值之间的关系。结果表明,2种方法与实测结果的相关性较好,相关系数达到0.90以上,适用性较强;2种方法的结果之间相关系数达0.94,且F检验表明两者属于显著相关,在实际工程应用中,可用探地雷达反射系数法代替钻芯取样法,避免钻芯取样部分损坏道路。     

路面雷达在沥青路面厚度检测中的应用

路面厚度是公路施工、交竣工验收检查中的一项重要指标,传统的钻孔取芯方法效率低、有破损,因而路面雷达作为一种高效率、无损害的检测设备逐渐在公路工程中得到应用。文中简要分析了路面雷达测试路面厚度的原理,采用路面雷达对高速公路沥青路面多个施工路段厚度进行测试,并将测试结果与钻芯取样结果进行对比。结果显示路面雷达能连续、准确地检测沥青路面各层的厚度,是一种可靠的路面厚度检测方法。     

基于GPR的沥青路面厚度检测及均匀性评价

为改善传统钻芯取样方法效率低且有损的情况,采用探地雷达无损检测设备对汉十高速公路沥青路面厚度进行测量,通过对比探地雷达与钻芯取样测得的沥青路面厚度数据来验证其检测的可靠性,并进一步对沥青路面厚度均匀性进行评价。结果表明,(1)探地雷达对沥青路面厚度的检测精度达99.7%,可作为对沥青路面厚度检测的有效手段;(2)沥青路面厚度平均值为17.03 cm,达标率仅为12.16%,表明沥青路面整体厚度情况较差;(3)沥青路面厚度均匀性较好,但局部位置变异性较大,需要对该位置进一步检测,以防出现严重病害影响行车安全。     

基于改进粒子群算法的路面厚度反演分析

传统公路厚度检测都是采用钻芯取样,人工测量的方法,不仅效率低,而且破坏路面结构。路面雷达是一种连续、高效、无破损的路面质量检测工具。通过对路面雷达回波信号进行反演分析,可以得到路面结构层介电常数、厚度等信息。该文采用一种改进的粒子群优化方法,建立路面结构层参数的改进粒子群反演算法,实现了结构层介电常数和厚度的反演分析。通过对比理论模型反演结果发现,该方法得到的结构层介电常数精度高于标准粒子群方法,采用该方法分析实际路面雷达回波信号,与钻芯结果对比可知,反算结果与实际钻芯测量值误差在3%以内。     

沥青路面车辙的多参数预估模型研究

利用加速加载试验及室内车辙试验建立沥青路面的车辙预估模型。室内车辙试验考虑了3种不同温度、3种不同轮载及3种不同试件厚度共27种工况,每种工况加载1h得到室内车辙曲线;加速加载试验采用了3种路面结构,利用传感器实测路面温度,每种路面结构采用实际轮胎加载50万次得到加速加载车辙曲线。车辙预估模型采用指数形式,模型自变量包括抗剪强度、剪应力、加载次数、路面温度及行车速度。其中抗剪强度采用单轴贯入试验测定,剪应力采用弹性有限元方法计算,计算中采用的模型参数均为实测参数。以试验数据及力学计算数据为基础利用遗传算法求解模型系数,得到沥青路面的多参数车辙预估模型。通过验证该模型可以很好地拟合试验数据,同时该模型适应度广、精度高。     

基于Ham-burg车辙试验的沥青路面车辙损坏分析

该文针对河南某段高速公路沥青路面出现的车辙病害,通过调查发现车辙变形主要是由沥青面层产生的,其中沥青加铺层变形约占车辙总量的86%。通过对典型车辙断面钻芯试样进行汉堡车辙试验,分析沥青路面各结构层相对变形。结果表明:汉堡车辙试验能较好地模拟沥青路面在高温和荷载作用下的变形,可用于旧沥青路面抗车辙性能评价;沥青混合料加铺层下层的流动变形是路面车辙变形的主要原因;选择合理的加铺厚度及优质材料能够提高沥青路面抗车辙性能。     

探地雷达在芬兰桥面评估中的应用

近几年，探地雷达作为一种有效的无损检测方法开始用于道路、桥梁和土木工程的检测并取得了显著的成效，因而得到了许多国家的重视。芬兰利用探地雷达检测桥面损坏面积，以评价这种方法对于路面厚度、防护混凝土和桥面板损坏及防水层损坏检测的应用。试验中采用了两处不同的天线。探地雷达数据与钻探取芯资料进行了对比，结果表明检测结果与桥面实际损坏情况一致。探地雷达可用来绘制桥面损坏面积的图，可以测定大于40mm的路面厚度及混凝土与沥青路面之间的和防水层中的破坏。     

高速公路沥青混凝土路面车辙成因分析

为了深入分析高速公路沥青混凝土路面车辙形成的原因,以西户高速公路为依托,在道路不同断面及同一断面车辙处、隆起处和停车道处钻芯取样,测量分析了路面各结构层的变形及其对总车辙变形的影响.并在室内对钻取的试件进行了抽提试验,分析了沥青用量与级配的变化及其对车辙的影响.通过测量和试验发现,中面层发生的流动变形是车辙的主要贡献,而级配偏细以及荷载作用下发生的级配细化是车辙形成的主要原因.严格控制沥青用量、采用S型级配并防止施工过程中的级配离析,是减少车辙的重要途径.     

基于MMLS3试验的混合料离析对沥青路面长期高温性能的影响

利用小型加速加载设备（MMLS3）分别对吉珲高速沥青路面上面层（SMA-16）和中面层（AC-20）进行加速加载试验研究,在分析判断中、上面层沥青混合料沿横断方向的离析程度的基础上,通过室内加速加载20万次试验,研究不同施工空隙率离析及不同重复荷载作用次数对中、上面层长期高温车辙的影响规律。研究结果表明：施工空隙率离析对沥青路面长期高温性能影响显著;上面层和中面层对应重复加载次数下的车辙深度随离析程度的增加而增大,其中对中面层的影响更为显著;累积加载达到10万次后,路面结构材料内部出现了应力疲劳,重度离析试件的车辙发展出现突变,20万次时车辙变化率要高出无离析试件276%。     

探地雷达检测技术在湛徐高速公路路况检测中的应用研究

随着我国建成公路的里程数迅速增长,道路养护需求规模日益增加。目前道路上检测仍为传统的以钻芯取样为代表的破环型检测,快速无损检测手段经过了多年研究实践,证明其已经可以应用于道路检测。本文在广东湛徐高速公路首次采用探地雷达对道路基层隐性结构病害进行了检测分析,同时在典型特点处进行钻芯取样对比分析,研究了探地雷达进行沥青路面结构基层隐性结构病害检测的可靠和准确程度。根据研究结果可知,探地雷达可以对路面质量、路面隐性病害破坏程度进行可靠的快速检测,未来具有广阔的应用前景。     

探地雷达在路面基层厚度检测中的应用研究

施工不均匀性、路基破损等因素容易造成路面基层厚度变化，导致路面质量降低。无损检测技术——探地雷达能有效检测路面面层厚度，但对于均匀性较差的基层，其检测、分析难度较大，成为路面基层厚度检测中的难题。文中依托实体工程，针对探地雷达在基层检测中的弱点，从分析探地雷达基层检测的原理和方法出发，通过误差分析，对比分析基层不同铺筑阶段、不同天线频率、横向电磁波速度不均匀性以及接触式天线垂向颠簸四个因素对检测效果的影响，最后通过准确性试验分析探地雷达在路面基层检测中的应用效果。     

基于扩展共同中心点法的路面病害雷达测量

为进一步提高利用探地雷达技术测量路面厚度及病害的精度与效率,保证测量结果可直接用于改扩建路面的设计,将扩展共同中心点法(the extended common midpoint,XCMP)引入了基于探地雷达的改扩建路面厚度及病害测量。利用XCMP,探地雷达可测定现有路面厚度和病害位置且无需借助钻心取样校准介电常数;同时,采用了一种多阵列的3D探地雷达,它能同时采集纵横两个方向的路面信息。借助不断发展的信号处理技术和数值处理技术,结合了3D探地雷达信号特征和XCMP法,建立扩建路面厚度及病害测量的通用方法并将上述方法用于连霍高速改扩建项目。结果表明,XCMP法可采集获得清晰的路面结构图像并推算出路面厚度及病害位置,设计的4个XCMP方案的检测误差分别为8.51%,7.62%,3.97%,4.36%,可见XCMP方案基本满足检测需求;同时XCMP法与其他方法对比结果表明其具有更高的精度,误差波动较小,误差可控性强。在此基础上,选取厚度检测精度最高的方案进行病害位置的判定,主要检测病害包括路基脱空、断裂和碎裂,反射裂缝,隐含裂缝。依据病害在探地雷达图像上的区别,采用感兴趣区域(ROI)提取进行病害定位,同时结合上述路面厚度检测结果确定病害的位置和尺寸。     

含水状态下的沥青路面隐性探伤研究

为了研究探地雷达对沥青路面下孔隙、含水的检测效果,采用探地雷达进行隐性病害探伤的模拟试验,利用不同类型车辙板的拼接来模拟不同类型路面,用换板的方式来表示不同层位的隐性病害,对不同层位洒水来模拟层间积水状况。试验结果表明,探地雷达对材料的孔隙率和含水率反应强烈,对层间积水有良好的检测效果。     

应用探地雷达检测公路路面厚度的研究

路面结构层厚度检测是道路质量控制的重要工作，传统的钻心取样法已远远不能满足精确检测的要求。通过进行探地雷达测厚的理论分析和其在公路路面工程厚度检测中的实际应用，对这种新型技术检测路面厚度的准确性、可靠性进行分析，结果表明探地雷达技术在公路工程质量检测中具有独特的优势。     

基于现场钻芯取样的沥青结构层抗车辙性能评价方法

为了快速检测与评价所铺筑沥青路面结构的抗车辙性能,提高沥青路面施工质量水平,首先设计了圆柱形试件车辙试验所需的试验模具,采用ANSYS软件模拟圆柱形试件和板式试件的车辙试验,分析了圆柱形芯样车辙试验的可行性;其次采用2种基质沥青、1种改性沥青、5种级配的5组沥青混合料,在不同厚度和温度条件下进行圆柱形芯样车辙试验,分析确定了圆柱形芯样车辙试验的条件;最后结合现行规范要求,根据板式试件车辙试验和圆柱形试件车辙试验的相关性,建立了基于现场钻芯取样的沥青路面抗车辙性能检测标准。研究结果表明:可采用70℃下路面圆柱形芯样的车辙试验评价沥青路面高温抗车辙能力,并要求高温性能质量标准下的车辙动稳定度大于2 450次.mm-1;该法可实现对现场沥青路面抗车辙性能的快速检测与评价,有利于提高混合料设计水平与路面施工质量。     

基于机器学习算法的沥青路面原位密度预测模型

利用探地雷达(GPR)进行沥青路面原位密度检测时，回归模型和电磁混合理论模型通常被用来建立密度和介电常数的关系，然而现有的模型对精确的参数校准要求较高且精度有限。为了进一步提升沥青路面原位密度预测精度，研究基于机器学习算法的密度预测模型，首先搭建了GPR测试平台，采用2.2 GHz探地雷达天线采集室内沥青混合料试件及现场沥青路面的电磁波反射信号；进而基于平均减法算法和有限冲击响应带通滤波器消除了信号零偏和部分环境噪声，基于反射振幅法对介电常数进行计算；收集了来自文献调研、室内试验、现场检测的124组密度数据，基于极限梯度提升(XGBoost)算法建立了密度预测模型，采用5折交叉验证对数据集进行深度学习，并利用贝叶斯超参数优化(BHPO)获得了最优的模型超参数组合；最后利用现场检测数据对模型进行测试，并对各输入参数进行重要性分析。结果表明：对信号进行消除零偏和环境噪声处理后，密度预测百分比误差显著下降，室内试验误差达到了2.9%,现场检测误差达到了3.0%;不同沥青混合料反射信号的主要差异在于峰值振幅的位置和数值大小，密级配沥青混合料介电常数值要大于开级配沥青混合料；BHPO有效提升了X...     

基于无损检测技术的半刚性基层沥青路面损伤状态分析

为了快速确定半刚性基层沥青路面的损伤状态,为路面养护维修方案的制定提供科学依据,采用FWD和三维探地雷达联合对半刚性基层沥青路面进行快速无损检测。首先利用三维探地雷达对待测路段进行破损、层间联结状态检测,然后采用FWD对路面横向裂缝损伤状态进行检测评价,最后对典型路段钻芯和开挖探坑进行验证,检测结果表明,该半刚性基层沥青路面快速无损检测方法能快速准确确定路面损伤状态,对于路面结构检测效果较好,为路面结构养护维修设计及老路改扩建工程路面处治提供了科学依据。