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原文传递一种基于沥青表面层当量温度的路面摆值指标的温度修正方法

专利名称：	一种基于沥青表面层当量温度的路面摆值指标的温度修正方法
摘要：	本发明涉及“一种基于沥青表面层当量温度的路面摆值指标的温度修正方法”，该方法以路面摆值指标为修正对象，提出沥青表面层当量温度计算方法，以测试时间段内路面结构沥青表面层平均年当量温度为标准温度，以测试时刻路面结构沥青表面层当量温度为修正参考温度，将路面摆值指标修正到标准温度下。按照本发明的沥青路面摆值指标的温度修正方法，可减小温度修正的误差，修正后的路面摆值指标更加符合实际路面抗滑性能状态，真实反映四季温度变化对沥青路面构造深度指标的影响，实现不同沥青路面结构的抗滑性能对比，指导路面结构确定最佳的养护时机，节约路面养护成本，提高路面行车的安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	交通运输部公路科学研究所
发明人：	吴将丰;王旭东;肖倩;张蕾;张晨晨;周兴业
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910601506.0
公开号：	CN110186953A
代理机构：	北京兆君联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	胡敬红
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	100088 北京市海淀区西土城路8号
主权项：	1.一种基于沥青表面层当量温度的路面摆值指标的温度修正方法，包含如下步骤： 1)获取路面结构内部温度数据选择一种类型的路面结构形式，在路面结构沥青表面层的顶部和底部分别埋设温度传感器，采集路面结构内部不同位置的温度数据，采集频率为N分钟一次，采集方式为24小时不间断连续采集，采集时限长为一年以上，所述路面结构沥青表面层为沥青路面自路表面往下4cm组成的一个连续的路面结构层整体； 2)采集路面摆值BPNT的检测数据选择步骤1)的路面结构，确定路面测点位置，测定记录路面摆值指标BPNT； 3)计算步骤1)中路面结构沥青表面层的日当量温度，通过频度加权计算获得沥青表面层的年当量温度，以此为路面摆值指标温度修正的标准温度T标； a)所述路面结构沥青表面层年当量温度为路面摆值测试年度全年沥青表面层代表温度，通过步骤1)获取沥青表面层日温度数据，计算沥青表面层日当量温度：将全年按天数分成若干个连续的时间区块，以同一时间区块内每天同一时刻同一温度传感器测定的温度平均值作为该时刻该时间区块的平均温度，按采集频率绘24小时内各时刻与时间区块的平均温度曲线，然后根据曲线与平均温度、各时刻围合的面积按公式(1)计算得到沥青层不同深度的该时间区块的当量温度；式中： S——时间温度曲线的面积， ——温度传感器位置的日当量温度，℃； b)以该时间区块的当量温度与不同深度位置对应绘制曲线，该曲线与时间区块的当量温度、不同深度位置围合的面积按深度测点个数分割成多个梯形，分别计算各梯形的质点(xi，yi)，再以各梯形的面积为加权值，计算曲线与时间区块的当量温度、不同深度位置围合的几何图形的质心坐标(x,y)，其质心横坐标即为该时间区块的日当量温度，纵坐标则代表该当量温度对应的结构层当量平均深度，其计算公式为：式中： ——日当量温度，℃； ——当量平均深度，cm； xi——第i个层位的日当量温度，℃； yi——第i个层位的深度，cm； si——第i个层位对应的时间温度曲线的面积； m——传感器布置层数；计算沥青表面层的当量温度时，传感器布置层数m为2，即采用路表0cm和沥青表面层4cm当量温度构成的梯形面积，计算梯形的质心坐标，其横坐标即为沥青表面层该时间区块的日当量温度，纵坐标则代表该当量温度对应的沥青表面层当量平均深度； c)将全年的各时间区块的当量温度按照n℃的温度间隔进行出现频率分析，按频率百分比加权，计算得到路面结构沥青层路面摆值指标温度修正的标准温度n为2-10之间的正整数； 4)计算步骤2)中路面摆值指标检测时刻的沥青表面层日当量温度所述路面结构摆值检测时刻沥青表面层日当量温度为摆值检测时刻路面沥青表面层的代表温度；通过步骤1)获取摆值检测时刻沥青层不同深度位置温度数据，将沥青表面层不同深度位置温度数据与深度对应绘制曲线，按步骤b)所述相同方法进行加权平均，可得到路面构造深度检测时刻沥青表面层日当量温度 5)建立步骤2)中实测路面摆值指标BPNT与步骤4)中得到的沥青表面层日当量温度的关系模型采用Boltzmann曲线模型，建立路面纹理深度指标与沥青表面层日当量温度关系模型，见公式4：式中： BPNT——实测温度T下的沥青混凝土路面摆值，mm； ——沥青表面层日当量温度，℃； A1——沥青混凝土路面摆值的最小渐近值，mm； A2——沥青混凝土路面摆值的最大渐近值，mm； T0——路面摆值为(A1-A2)/2对应的日当量温度，℃； ΔT——温度步长，℃； 6)采用步骤3)的标准温度T标，根据步骤5)的关系模型，计算标准温度下的路面摆值BPN标， 7)将步骤2)中实测的沥青路面摆值BPNT与步骤6中标准温度下的沥青路面摆值指标BPN标相比，得到两者的比值该比值k即为路面摆值指标的温度修正系数； 8)建立步骤7)中路面摆值指标的温度修正系数k与步骤4)中得到的沥青表面层日当量温度的关系模型采用Boltzmann曲线模型，建立路面摆值温度修正系数k与沥青表面层日当量温度的关系模型，见公式5；式中： k——路面摆值温度修正系数； ——沥青表面层日当量温度，℃； B1——路面摆值温度修正系数的最小渐近值； B2——路面摆值温度修正系数的最大渐近值； Tk——路面摆值温度修正系数为(B1-B2)/2对应的日当量温度，℃； ΔTk——温度步长，℃； 9)将温度Ti下测得的路面摆值指标BPNTi修正至标准温度T标下，获得修正后的路面摆值指标按照步骤8)的模型，温度Ti下测得的路面摆值指标BPNTi修正至标准温度T标下，计算公式如下所示： 2.根据权利要求1所述的温度修正方法，所述采集频率为5-20分钟一次。 3.根据权利要求2所述的温度修正方法，所述采集频率为10分钟一次。 4.根据权利要求1所述的温度修正方法，所述路面结构沥青表面层的表面及底部埋设温度传感器。 5.根据权利要求1所述的温度修正方法，所述步骤2)中路面摆值指标的检测为采用标定后的摆式摩擦测定仪，对路面测点连续测量5次，记录路面摆值指标的检测数据，计算路段内各检测点的平均值作为该路段的摆值指标检测值。 6.根据权利要求1-5任一所述的温度修正方法，所述步骤a)中将全年按天数分成若干个连续的时间区块为将每2-10天分成一个时间区块。 7.根据权利要求6所述的温度修正方法，所述将全年按天数分成若干个连续的时间区块为一年按12个月，每个月按3-6天分成一个时间区块。 8.根据权利要求7所述的温度修正方法，所述将全年按天数分成若干个连续的时间区块为一年按12个月，每个月分成6个时间区块，按一天按24小时统计，每天共计144个不同时间点，分别计算沥青层不同深度的该时间区块的当量温度时间温度曲线的面积计算公式如下所示：式中： Ti、Ti-1——分别为ti和ti-1时刻对应的温度，℃； ti、ti-1——分别第i个和第i-1个路面温度对应的时间点； S——时间温度曲线的面积。 9.根据权利要求1所述的温度修正方法，所述步骤c)中n℃的温度间隔为5℃的温度间隔。
所属类别：	发明专利