摘要：本文主要分析了沥青路面结构层模块的温度观测试验，通过试验分析总结，得出沥青结合料类材料层中点温度与路表温度之间存可归纳的相关关系，，并且提出了解决沥青路面弯沉代表值为弯沉测量值计算时温度影响系数K3的计算方法，解决路面弯沉检测过程中对预估温度的准确计算及检测弯沉新方法的研究。
关键词：公路；公路工程检验评定标准；温度影响系数K3；预估温度T；弯沉值的计算；
在公路建设项目中，路基工程的检验交接工作占据了十分重要的位置，很多的公路建设项目就是因为路基工作没有及时地进行交接，因而导致整个路面工程延期竣工。因此，相关的公路建设部门要能够建立好路基弯沉值的检验标准，并选择最佳的检验方法进行验收工作，保证公路建设工程能够顺利的进行。
1.前言
交通部厅公路字【2009】190号“关于下达2009年度公路工程标准制修订项目计划通知”的要求，由交通运输部公路科学研究院承担《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2004）的修订工作。经批准后《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2017）于2017年12月15日发布，于2018年5月1日开始实施。有关弯沉计算方法经修订后，与原检验评定标准要求不同。
2.检验评定标准概况
2.1新检验评定标准
新实施的《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2017）第2次印刷版以下简称“新检评标准”对沥青路面的弯沉值的计算有了较大的修订。对路基、沥青面层弯沉和粒料类基层和底基层顶面弯沉代表值的计算方法做了明确区分。
2.2路基、沥青路面弯沉代表值为弯沉测量值的上波动界限，用式：
Lr=（L+β•S）K1K3计算：
式中：Lr—弯沉代表值（0.01mm）：
L—实测弯沉的平均值（0.01mm）：
S—标准差：
β—目标可靠指标，见表1；
K1—湿度影响系数，根据当地经验确定。
K3—温度影响系数，路基顶面弯沉测定时取1；路表弯沉测定时根据下式确定；
K3=e{9×10-6(㏑E0-1)Ha+4×10-3}(20-T)
T—弯沉测定时沥青结合料类材料层中点实测或预估温度（℃）；
Ha—沥青结合料类材料层厚度（mm）；
E0—平衡湿度状态下路基顶面回弹模量(MPa)。
表1 目标可靠指标β值
2.3粒料类基层和底基层顶面弯沉代表值应按式Lr=L+Zα×S
式中：Lr—弯沉代表值（0.01mm）：
L—实测弯沉的平均值（0.01mm）：
S—标准差：
Zα—与要求保证率有关的系数，高速公路和一级公路取Zα=2.0，二级公路取Zα=1.645，二级以下公路取Zα=1.5。
2.4二级及二级公路以下公路，当路基和粒料类基层、底基层的弯沉代表值不符合要求时，可将超出L+（+2～3）S的弯沉特异值舍弃，对舍弃的弯沉值大于L+（+2～3）S的点，应找出其周围界限，进行局部处理，并对弯沉进行复测后重新计算平均值和标准差。高速公路、一级公路不得舍弃特异值。
3.新检评标准与原检评标准差异分析
3.1新检评标准取消了季节影响系数的要求。
3.2新检评标准将弯沉值计算评定分为“路基、沥青路面弯沉代表值与粒料类基层和底基层顶面弯沉代表值”三类。
3.3“粒料类基层和底基层顶面弯沉代表值”继续用原来的计算方法和参数，不考虑温度、湿度影响。“粒料类基层和底基层顶面弯沉代表值”在计算高速公路、一级公路时不得舍弃特异值，二级及二级公路以下公路特异值的舍弃范围‘L+（+2～3）S’与原检评标准的舍弃范围‘L+（±2～3）S’要求不同。
3.4“路基弯沉代表值”为弯沉测量值的上波动界限，新引入‘目标可靠指标β值’，不考虑温度影响，但需考虑湿度影响系数，湿度影响系数根据当地经验确定。用式：Lr=（L+β•S）K1计算：
式中：Lr—弯沉代表值（0.01mm）：
L—实测弯沉的平均值（0.01mm）：
S—标准差：
β—目标可靠指标，见表1；
K1—湿度影响系数，根据当地经验确定；
图1（注：蓝色线为计算值、结构层中平均温度为红色线）
图2（注：蓝色线为计算值、结构层中平均温度为红色线）
3.5“沥青路面弯沉代表值”为弯沉测量值的上波动界限，新引入‘目标可靠指标β值’，需考虑湿度影响系数，湿度影响系数根据当地经验确定。另外需再计算温度影响系数。用式：Lr=（L+β•S）K1K3计算：
式中：Lr—弯沉代表值（0.01mm）：
L—实测弯沉的平均值（0.01mm）：
S—标准差：
β—目标可靠指标，见表1；
K1—湿度影响系数，根据当地经验确定。
K3—路表弯沉测定时根据下式确定；
K3=e{9×10-6(㏑E0-1)Ha+4×10-3}(20-T)
T—弯沉测定时沥青结合料类材料层中点实测或预估温度（℃）；
Ha—沥青结合料类材料层厚度（mm）；
E0—平衡湿度状态下路基顶面回弹模量(MPa)。
式中：‘目标可靠指标β值’为规定值；‘湿度影响系数’、‘温度影响系数’的取值需要根据当地经验确定。
3.6新检评标准对进行结合料类材料层温度修正做了明确规定，即“弯沉测定时沥青结合料类材料中点实测或预估温度”与原检评标准要求不同。鉴于现阶段对沥青结合料类材料层中点温度与路表温度之间存在的关系，目前没有可用的经验或参数。对沥青结合料类材料层中点温度现场采集难以大范围实施，但是路表温度现场是可以用红外测温仪快速检测得到。因此我们需对沥青结合料类材料层进行温度监测试验。观测分析沥青结合料类材料层中点温度与路表温度之间的存在关系，能否通过现场路表温度计算得出沥青结合料类材料层中点温度。
4.模块观测试验成果
4.1我们于5月至6月开展了第一阶段试验（模块观测试）观测，试验观测时间为一天中8:00～20:00的工作时间。通过试验分析总结，得出沥青结合料类材料层中点温度与路表温度之间存在可归纳的相关关系，总结归纳得到具有代表性的计算方法。以下为第一阶段（晴天、多云、阴天、雨天）4种典型天气数据观测情况和相关关系情况。
4.1晴天（温度≥20℃）情况下沥青结合料类材料表面温度与中点实测或预估温度观测及分析情况分析图。
4.1.1本图中最大温度差值为：+1.84；结构层层中平均温度计算出的K3=0.919；用计算温度所计算出的K3=0.927。
4.1.2本图中最大温度差值为：+1.84；结构层层中平均温度计算出的K3=0.917；用计算温度所计算出的K3=0.925。
图3（注：蓝色线为计算值、结构层中平均温度为红色线）
4.2晴天多云天气（温度≥20℃）情况下沥青结合料类材料表面温度与中点实测或预估温度观测及分析情况分析图，本图中最大温度差值为：+1.84；结构层层中平均温度计算出的K3=0.938；用计算温度所计算出的K3=0.930。
4.3阴天多云（温度＜20℃）情况下沥青结合料类材料表面温度与中点实测或预估温度观测分析情况。
4.3.1本图中最大温度差值为：-1.84；结构层层中平均温度计算出的K3=1.017；用计算温度所计算出的K3=1.008。
图4（注：蓝色线为计算值、结构层中平均温度为红色线）
图5（注：蓝色线为计算值、结构层中平均温度为红色线）
图6（注：蓝色线为计算值、结构层中平均温度为红色线）
4.3.2本图中最大温度差值为：-3.28；结构层层中平均温度计算出的K3=1.027；用计算温度所计算出的K3=1.011。
4.4连续雨天（温度＜20℃）情况下沥青结合料类材料表面温度与中点实测或预估温度观测分析情况。
4.4.1本图中最大温度差值为：-2.80；结构层层中平均温度计算出的K3=1.032；用计算温度所计算出的K3=1.018。
4.4.2本图中最大温度差值为：-2.017；结构层层中平均温度计算出的K3=1.018；用计算温度所计算出的K3=1.008。
图7（注：蓝色线为计算值、结构层中平均温度为红色线）
5.结论
5.1新检评标准对进行结合料类材料层温度修正做了明确规定，即“弯沉测定时沥青结合料类材料中点实测或预估温度”与原检评标准要求不同。鉴于现阶段对沥青结合料类材料层中点温度与路表温度之间存在的关系，目前没有可用的经验或参数。对沥青结合料类材料层中点温度现场采集难以大范围实施，但是路表温度现场是可以用红外测温仪快速检测得到。因此我们对沥青结合料类材料层进行温度监测试验。观测分析出了沥青结合料类材料层中点温度与路表温度之间存在的相关关系，通过现场路表温度计算得出沥青结合料类材料层中点温度，进一步调高检测的效率和准确度，确保工程质量。
论文作者:蔡金一1,朱鹏飞2,黄宗才3,毛顺伟4,王锦良5,
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
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