[发明专利]一种沥青路面结构层模量反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路工程领域，具体地说是一种沥青路面结构层模量反演方法。

背景技术

沥青路面结构模量反演是旧路面结构性能评价的重要手段，同时通过结构层模量反演为路面结构养护设计提供参数。目前已经有多种路面结构模量反演方法，包括搜索法、遗传算法、惰性点法、人工神经网络法等，虽然得到了广泛应用，但仍存在以下不足：一、均是基于路表单一弯沉盆反算，没有从根本上解决路面多层结构层（大于2层）反算模量解的非唯一性问题，反算结果在很大程度上取决于反算者的经验，随意性较大，导致反算的路面结构层模量与实际不符；二、在路面结构层模量反演过程中没有考虑到土基土的应力依赖性而无法确定土基在实际应力状态下的模量。上述路面结构层模量反演存在的不足缺点严重影响路面结构性能评价和养护设计的可靠性。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种基于多层弯沉盆的沥青路面结构层模量反演方法，可实现沥青路面多层结构模量反演解的唯一性，使反演的结构模量与实际状态一致。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种沥青路面结构层模量反演方法，其特征在于包括以下步骤：

a）采用逐层铣刨，逐层检测路面结构内各结构层表面同一平面坐标点的弯沉盆；

b）自底向上逐层反演路面各结构层模量，除土基模量外，下层结构模量反演结果代入上一层模量反演中，直至路面表层所有路面结构层模量反演完成。

步骤a）的具体操作方法优选为：首先检测路表面弯沉盆，然后通过逐层铣刨，逐层在与表面测点相同平面坐标点进行弯沉盆检测，直至铣刨和检测至土基的上一层表面。

所述弯沉盆检测优选采用落锤式弯沉仪（FWD）检测工具。

步骤b）的具体操作方法优选为：首先对土基及其上一层路面结构层进行模量反演，接着将除土基之外的下层结构模量反演结果代入再上一层模量反演中，依此类推，直至反演至表层，所有路面结构层模量反演完成，其中，土基模量不固定，在每一层模量反演中都重新进行。

对步骤b作进一步的详细说明，其步骤如下：

b1、根据第n-1层路面结构层模量反演得到第n层路面结构层模量E_n(n-1)及其上一层路面结构层模量E_n-1；

b2、将第n-1层路面结构层模量E_n-1代入第n-2层模量反演中，得到第n层路面结构层模量E_n(n-2)及第n-2层路面结构层模量E_n-2；

b3、再将第n-1层路面结构层模量E_n-1、第n-2层路面结构层模量E_n-2代入第n-3层模量反演中，得到第n层路面结构层模量E_n(n-3)及第n-3层路面结构层模量E_n-3；

b4、依此类推，直至反演至表层，所有路面结构层模量反演完成；

n为待测路面结构层总层数，取大于等于2的自然数。第n层为路面结构最底层的土基。

当n=2时，完成步骤b1，即完成所有路面结构层模量反演。

当n=3时，完成步骤b2，即完成所有路面结构层模量反演。

当n=4时，完成步骤b3，即完成所有路面结构层模量反演。

当n=5时，完成步骤b3后，再以相同方法进行下一轮反演，才完成所有路面结构层模量反演。以此类推，当n减去反演次数等于1时，反演至表层，所有路面结构层模量反演完成。

所述路面结构层反演均按弯沉盆等效原则进行。

本发明的沥青路面结构层模量反演方法与现有技术相比具有以下突出的有益效果：

（一）该方法解决了多层路面结构反演解的非唯一性问题，反演的路面结构模量与实际状态一致，提高了路面结构性能评价和养护设计的可靠性；

（二）每一层路面结构层进行模量反演时都可得到相应检测层位下的土基模量即不同应力状态下的土基模量，即土基模量不是一个固定值，不同应力状态对应不同土基模量。因此，该方法解决了路面结构模量反演中土基模量的应力依赖问题，为不同应力条件下土基模量的确定提供了有效手段；

（三）该方法算法简单、易于实现。

附图说明

附图1是实施例中路面结构组合及弯沉盆测点位置示意图；

附图2是实施例中多层弯沉盆反演结构模量的流程图。

具体实施方式