[发明专利]沥青路面面层抗车辙试验装置及试验方法

说明书

一种沥青路面面层抗车辙试验装置及试验方法，属于路面结构变形监测技术领域。本发明针对现有车辙试验无法真实评价沥青路面抗车辙性能问题而提出。装置包括：多层车辙板试件设置在轮胎式车辙试验仪内，多层车辙板试件的上表面及层间分别埋设分布式光纤传感器；分布式光纤传感器采集的应变信号通过光纤解调仪传递至监控终端；所述多层车辙板试件底层为碾压成型的沥青混合料，其余各层之间撒布沥青；多层车辙板试件层间布设的分布式光纤传感器位置对应相同；多层车辙板试件与分布式光纤传感器一体化成型。本发明用于模拟实现路面结构变形监测。

技术领域

本发明涉及沥青路面面层抗车辙试验装置及试验方法，属于路面结构变形监测技术领域。

背景技术

车辙作为沥青路面的众多病害之一，严重影响沥青路面的服务水平和车辆的行车安全。若能准确地预测路面变形量，对车辙预防和路面养护具有重大意义。

在夏季高温天气，沥青混合料的强度和劲度都会大幅度下降。此时，大量荷载的反复作用使沥青路面的轮迹带逐渐变形下凹，两侧逐渐鼓起，形成车辙，继续发展则成辙槽。当达到一定深度，辙槽内容易积水并影响行车舒适和安全。此外，车辙损坏所带来的养护维修费用也比较昂贵。因此，对沥青面层的高温稳定性和车辙发展规律进行研究显得尤为重要。

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011中规定，沥青混合料车辙板的尺寸为300mm*300mm*50mm。而单一研究依靠该模具制作的单层板，与实际的多层路面结构并不相符，且现有车辙试验仅考虑车辙深度，即竖向变形的单一特征，未考虑水平向应变分布特征，不能真实地反映其抗车辙性能的优劣。

发明内容

针对现有车辙试验无法真实评价沥青路面抗车辙性能问题，本发明提供一种沥青路面面层抗车辙试验装置及试验方法。

本发明的一种沥青路面面层抗车辙试验装置，包括分布式光纤传感器、多层车辙板试件、轮胎式车辙试验仪、光纤解调仪和监控终端，

多层车辙板试件设置在轮胎式车辙试验仪内，多层车辙板试件的上表面及层间分别埋设分布式光纤传感器；

分布式光纤传感器用于采集多层车辙板试件在轮胎式车辙试验仪内进行车辙试验的应变信号；所述应变信号通过光纤解调仪传递至监控终端；

所述多层车辙板试件为碾压成型的多层沥青混合料，各层之间撒布沥青；分布式光纤传感器在多层车辙板试件的上表面轮迹一侧范围内布置，在多层车辙板试件的层间全范围内均匀布置；多层车辙板试件层间布设的分布式光纤传感器位置对应相同；多层车辙板试件与分布式光纤传感器一体化成型。

根据本发明的沥青路面面层抗车辙试验装置，所述多层车辙板试件采用多层车辙板模具成型。

根据本发明的沥青路面面层抗车辙试验装置，所述多层车辙板试件包括双层车辙板试件和三层车辙板试件。

根据本发明的沥青路面面层抗车辙试验装置，分布式光纤传感器成格栅状交叉布置。

根据本发明的沥青路面面层抗车辙试验装置，分布式光纤传感器与多层车辙板试件的一体化成型包括：

在多层车辙板试件表面使用切割机切槽，在槽内安装分布式光纤传感器，采用槽内浇筑实现一体化成型。

根据本发明的沥青路面面层抗车辙试验装置，分布式光纤传感器与多层车辙板试件的一体化成型包括：

分布式光纤传感器与多层车辙板试件粘贴固定成型。

根据本发明的沥青路面面层抗车辙试验装置，所述分布式光纤传感器首端为自由端，尾端与光纤解调仪连接。

根据本发明的沥青路面面层抗车辙试验装置，所述光纤解调仪包括基于光频域反射技术的OFDR解调仪。