瀝青路面彎沉溫度修正方法探討

(長沙市城市建設科學研究院 湖南 長沙 410011)

瀝青路面彎沉溫度修正方法探討

楊深海陳卓蔣焜

(長沙市城市建設科學研究院湖南長沙410011)

瀝青混合料的強度受溫度的影響很大，當溫度高于脆點溫度時，瀝青混合料的強度隨著溫度的下降而急劇增大，因此，瀝青路面彎沉值必須根據研究及應用的需要進行溫度修正。JTG E60-2008 公路路基路面現場測試規程規定：瀝青路面的彎沉檢測以瀝青面層平均溫度20℃時為準，當路面平均溫度在20℃±2℃以內可不修正，在其他溫度測試時，對瀝青層厚度大于5cm的瀝青路面，彎沉值應予溫度修正。現行公路規范規定的溫度修正方法有JTG E60-2008法和JTG D50-2006法兩種，在實際試驗檢測工作中發現，在相同檢測條件下，兩種溫度修正方法計算方法和過程迥異，結果差異較大。

瀝青；路面；溫度

一、現行瀝青路面彎沉溫度修正方法

JTG E60-2008條文說明闡明：瀝青路面回彈彎沉的溫度修正，各國都有不少研究。由于我國在這方面研究工作甚少，缺乏足夠的數據，仍然采用了美國AASHTO路面設計指南1993年版的方法。另外，溫度修正也可參考現行《公路瀝青路面設計規范》(JTG D50)的公式執行。JTG D50-2006則規定：溫度修正方法，可按照《公路路基路面現場測試規程》中的規定進行或根據條文說明或當地的實測資料進行修正。

二、現行瀝青路面彎沉溫度修正方法對比

(一)路表溫度的確定

AASHTO路面設計指南1993版瀝青層平均溫度(T)由測定時路表溫度與測定前5d日平均氣溫的平均之和查圖得到，JTG D50-2006則由測定時路表溫度與前5h平均氣溫之和根據公式計算求得。為比較T≥20℃和T≤20℃兩種情況，我們假設測試時間為2011年9月28日上午9點和2011年12月1日上午9點，分別用AASHTO法、JTG D50法計算測定時的瀝青層平均溫度。由于沒有實測路表溫度數據，采用長安大學公路學院的氣溫與地表溫度經驗公式(見式1)研究成果，依據國際氣象臺網實時氣象數據計算取得路表溫度。

Tr=1.5837Ta-1.2470 (式1)

Tr——路表溫度

Ta——氣溫

(二)瀝青路面彎沉溫度修正系數計算

JTG D50-2006法計算簡便，在此不再贅述，AASHTO查圖法在實際操作中非常不便且人為因素干擾較大，為減少誤差，采用廣東交通集團檢測中心靳杰歸納的回歸公式(見式2至式12)研究成果計算。計算結果見表1、表2。

瀝青層平均溫度回歸公式：

測定時瀝青層平均溫度t=(t25+tm+te)/3(式2)

t——測定時瀝青層平均溫度

t25——路表下25mm處的溫度

tm——瀝青層中間深度的溫度

te——瀝青層底面處的溫度

相應深度處瀝青層溫度ti=bt0+a(式3)

ti——相應深度處瀝青層溫度

t0——測定時路表溫度與測定前5d日平均氣溫的平均值之和

b——斜率

a——截距

t0<23.9℃時

b=-0.0783×Ln(h)+0.8927 (式4)

a=1.8699×Ln(h)-16.159(式5)

t0>23.9℃時

b= -0.0695×Ln(h)+0.8186(式6)

a= 1.708×Ln(h)-14.604(式7)

適用于無機結合料穩定的半剛性基層的瀝青路面彎沉溫度修正系數回歸公式：

K=bk×t+ak(式8)

t0<19.3℃時

bk= -4×10-6×H2-0.0001×H-0.0049(式9)

ak= 7×10-5×H2+0.0024×H+1.1021(式10)

t0>19.3℃時

bk= -0.0084×Ln(H)+0.0075(式11)

ak= 0.1627×Ln(H)+0.8621(式12)

表1 AASHTO路面設計指南1993版法(JTG E60-2008)

表2 JTG D50-2006公路瀝青路面設計規范計算數據

三、瀝青路面彎沉溫度修正系數計算對比分析

由表2、表3可見，在相同的測試條件下，兩種方法計算的瀝青層平均溫度、溫度修正系數數據差距較大。

AASHTO法規定當路面平均溫度在20℃±2℃以內可不修正，而JTG D50法則規定當路面溫度在20℃±2℃范圍內時，不進行溫度修正。用試算法反算分析，兩種不需進行溫度修正的情況下氣溫條件、路表溫度差異較大，在實際應用中必將引起爭議。

從計算過程分析，AASHTO法有前五日的平均氣溫、檢測當日的路表溫度、瀝青層厚度、基層類型四個參數，JTG D50法則考慮了前5h平均氣溫、檢測當日的路表溫度、瀝青層厚度三個參數。從溫度修正系數隨氣溫條件、路表溫度數據變化來分析，AASHTO法明顯較JTG D50法要求嚴格。

原因為AASHTO查圖法操作不便，人為誤差大，不如JTG D50-2006法簡便，致檢測人員偏向于采用JTG D50-2006法，廣東交通集團檢測中心靳杰歸納的回歸公式雖較JTG D50-2006法略顯繁復，但較人工查圖精度高，結合計算機輔助計算，可快速、準確的完成數據處理。

四、結束語

AASHTO法經改進后，結合計算機輔助計算，同樣可以簡便，快速、準確的完成數據處理。從相同檢測條件下的溫度修正系數數據分析，AASHTO法較JTG D50-2006法要求嚴格，從試驗檢測工作原則出發，建議采用AASHTO路面設計指南1993版法(JTG E60-2008)計算瀝青路面彎沉的修正系數。

[1]瀝青路面回彈彎沉溫度修正方法改進探討 靳杰.廣東公路交通,2009(3):15-19

[2]JTG E60—2008公路路基路面現場測試規程[S].北京:人民交通出版社,2008.

楊深海(1974-)，男，本科，中級工程師，主要從事市政公用工程研究與質量檢測。

)