[发明专利]沥青混凝土路面应力应变检测方法及检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及沥青混凝土路面的结构性能研究领域，具体地说是一种沥青混凝土路面应力应变检测方法及检测系统。

背景技术

路面结构及材料性能在交通及自然环境作用下的衰减规律研究一直是公路界极其重视的问题。通过在实体工程中选择典型路段设计合理的试验路，在试验路中埋设先进的传感器设备，对试验路段进行长期性能观测(LTPP)，研究高速公路沥青路面结构性能衰变规律与交通荷载、自然环境等因素的关系，可以科学地确定高速公路合理的沥青路面结构形式，为高速公路沥青路面的设计、施工及养护决策提供理论依据及技术支持。目前国内外的研究重点多集中在传感器类型、特点、施工安置问题上。现场安置的传感器由于施工因素的不确定性，成活率较低；同时由于在路面的内部可能与预期结果存在差异，因此会影响测量结果的精确性。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种传感器成活率高、测量精确性好的沥青混凝土路面应力应变检测方法。

本发明另一个技术任务是提供一种沥青混凝土路面应力应变检测系统。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：将预制的含应力应变传感器的混凝土预制块埋设于试验路，用于采集路面响应数据。

具体地说，本发明的方法包括以下步骤：

a、制作应力应变传感器：传感器基材的弹性模量与试验路现场混合料相近似，设置有隔温保护电缆；

b、制作预制块：采用试验路现场取来的混合料或相同料源、相同级配的混合料倒入放置有上述传感器的试模内，在模拟现场施工特性的情况下压实、成型，脱模即得到预制块成品；

c、埋设预制块：将上述预制块埋入试验路路面，隔温保护电缆与测量仪表相连接。

步骤b中，脱模后的预制块还可以通过切割加工工序制成具有标准尺寸的预制块成品。

用于上述沥青混凝土路面应力应变检测方法的检测系统，包括应力应变传感器、电缆及测量仪表，应力应变传感器通过电缆与测量仪表相连接，其特点是，所述应力应变传感器预埋在沥青混凝土预制块内，电缆外侧设置有隔温保护层。将该系统的预制块预埋在试验路路面中，即可用于采集路面响应数据，研究沥青混合料结构内部及路面结构层间的应力状态，以及高速公路沥青路面结构性能衰变规律与交通荷载、自然环境等因素的关系，为路面结构在荷载及自然环境作用下的路面响应数据采集提供支持。

所述应力应变传感器可以是现有技术中的应力应变传感器，但为了使其与沥青混凝土预制块更好的配合，其优选结构为工字形，其基材的弹性模量与试验路现场混合料相近似。

所述沥青混凝土预制块优选试验路现场取来的混合料或相同料源、相同级配的混合料，在模拟现场施工特性的情况下压实、成型制得。

本发明的沥青混凝土路面应力应变检测方法及检测系统与现有技术相比，采用室内精确成型含应力应变传感器的预制块，试验路现场预埋预制块的方法设置传感器，具有以下突出的有益效果：

(1)室内打压成型可以有效地减少施工因素的不确定性对传感器成活率造成不利影响，增加仪器成活率，为后续的全方位检测提供条件；

(2)采用弹性模量与试验路现场混合料相近似的基材制作传感器，并且以试验路现场取来的混合料或相同料源、相同级配的混合料，在模拟现场施工特性的情况下压实、成型，可以克服路面内部实际情况与预期结果存在差异的不足，提高仪器的检测精度；

(3)在电缆外侧设置隔温保护层，可以进一步减少路面实际情况对测量造成的影响，提高检测精度。

具体实施方式

参照具体实施例对本发明作以下详细地说明，但不以任何形式限制本发明。

实施例：

沥青混凝土路面应力应变检测系统由应力应变传感器、隔温保护电缆及测量仪表构成。应力应变传感器通过隔温保护电缆与测量仪表相连接。

具体检测方法为：

a、制作应力应变传感器：传感器的基本结构与现有技术中应力应变传感器的结构相同，只是所选用基材的弹性模量与试验路现场混合料的弹性模量相同；

b、制作预制块：将步骤a所述应力应变传感器置于矩形试模内，然后向试模内倒入试验路现场取来的混合料，在模拟现场施工特性的情况下精确压实、成型，脱模后即得预制块成品；

c、根据测量需要，将步骤b所得预制块埋入试验路路面相应位置，隔温保护电缆接测量仪表，检测传感器成活情况；

d、利用测量仪表对试验路进行长期观测。