瀝青路面彎沉檢測溫度修正方法簡化分析研究

李祥耀

（甘肅省交通科學研究院集團有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 引言

在當前新時期背景下，我國道路工程建設規模以及數量呈現大幅提升趨勢，社會經濟發展對道路工程質量也提出更高的要求。瀝青路面是我國公路工程中應用較為廣泛的路面形式，其彎沉值對道路質量具有較大影響。現有檢測規程中，技術人員主要采用內插法對瀝青路面各面層深度以及厚度進行計算，而該方法整體流程較為繁瑣，出現誤差的幾率相對較大。因此，行業內研究人員將探究計算簡化方式作為重要研究內容。

1 現行計算方法概述

依照我國頒布的《公路路基路面現場測試規程》要求，研究人員在使用貝克曼梁對路基路面進行彎沉檢測過程中，瀝青路面厚度在50mm 以上條件下，應注意根據瀝青面層平均溫度對回彈彎沉值溫度系數進行相應調整與修正[1]。

1.1 面層平均溫度計算方式

現行各面層平均溫度計算主要依托于如下公式開展：

其中，t 表示瀝青面層平均溫度測定結果；t25、tm、te分別為T0條件下瀝青路面路表下25mm 處溫度、中間深度處溫度以及底面處溫度；T0表示瀝青路面溫度+前5d日平均溫度平均值。

1.2 現行計算方式短板

在計算瀝青路面彎沉溫度修正系數過程中，不管對不同深度的溫度取值,還是對溫度修正系數k 的取值，都存在內插法的過程，這樣就導致計算過程過于繁瑣,另外內插值與2 條相鄰線不一定存在等分線性關系[2]。就此,應探索更為簡便且精確的計算方法。

2 計算方法簡化分析

現行計算方式中，技術人員需要首先對相鄰線進行取值方可實現內插計算目標，因此有研究人員提出搜尋所需的關聯線進行直接計算，進而實現簡化計算的目標。

2.1 簡化原理

以瀝青各面層平均溫度計算方式小節中的公式例，式中t25、tm、te等均為已知值，T0也為已知值，因此，在實際進行計算過程中，可以搜尋tm、te兩參數的關系線，進而直接對深度溫度進行計算。選取兩個點位即可實現定位（tm、te）直線，在T0=Tmax以及T0=Tmin條件下，可得出2 組6 個數據，每組的數據可知分別回歸形成一條獨立的曲線，技術人員在計算過程中依據tm、te大小尋找其位置，進而找出tm、te對應的直線，隨后結合T0數據即可所需深度溫度值。

2.2 簡化過程

在對現行計算方式進行簡化處理過程中，研究人員假定Tmax以及Tmin分別為0℃以及120℃，隨后依據相應試驗規程開展回歸公式計算，最終得出不同深度條件下的溫度，并繪制相應關系曲線，隨后研究人員將其回歸為相應公式。

依據關系曲線中信息，當T0在0℃條件下，可得出如下公式：

其中，Y1表示在該條件下，某一深度處溫度；X表示路表到某一深度的距離。

當T0在120℃條件下，可得出如下公式：

其中，Y2與X所表示內容與上式一致。

依據瀝青面層平均溫度信息可知，其存在（0，Y1）以及（120，Y2）兩個點位，通過對其進行線性回歸計算即可得出如下公式：

其中，ti表示T0條件下，瀝青路面在X深度處的溫度；X表示路表到某一深度的距離；T0表示瀝青路面溫度+前5d日平均溫度平均值。

3 簡化公式驗證

從實際應用角度分析，經過簡化后的計算公式，即ti求解公式無需進行內插計算，使用便捷性得到大幅提升[3]。為驗證其與規程中提出的原方法是否存在誤差，研究人員針對24～300mm 深度范圍內6 條線在-10℃至120℃區間范圍內存在的誤差進行計算，實際計算過程中采用誤差值=簡化公式計算值-規程中原公式計算值進行計算，并得出不同深度溫度誤差計算結果。

依據不同深度溫度誤差計算結果可知，在不同深度條件下，其整體溫度誤差為-0.34℃，僅在200mm以及300mm 深度條件下，T0在80℃以及60℃處出現誤差高于1℃的情況。而一般工程中瀝青路面厚度不會超過200mm。以某地區為例，技術人員在夏季開展瀝青路面彎沉計算過程中，所得結果中其T0罕有超過90℃的情況，即利用簡化公式進行計算后該區域瀝青路面在不同深度情況下溫度值誤差不會超過0.5℃。同時，受瀝青面層平均溫度存在的正、負誤差抵消現象，最終測得結果誤差會進一步縮小[4]。

4 優化結果分析

我國現行的《公路路基路面現場測試規程》中所使用的貝克曼梁檢測法中，關于溫度修正方法方面，自其1995 年誕生以來已經擁有20 余年歷史，其操作方式也從最終的查圖法轉化為2019年版的公式計算法。然而需要認識到的一點是，其在“不斷深度條件下溫度”以及“溫度修正系數”取值方面依然需要依賴于插值法，這就是的整體流程較為繁瑣，計算過程中出現誤差的幾率相對較高。由此，本文研究中采用一次公式代入方式對內插法進行優化，極大地提升了計算便捷性以及精準性。本文得出的簡化計算方式如ti求解公式所述。

5 總結

綜上所述，本文研究中對我國《規程》中使用的貝克曼梁彎沉檢測中溫度修正方法進行簡化設計，提出利用回歸公式對插值法進行簡化處理，最終得出如ti求解公式所示簡化計算方法，本文研究中對其進行實踐驗證，最終結果顯示僅在200～300mm 深度線范圍內特點溫度條件下財稅產生1℃以上誤差，而我國公路公路瀝青路面厚度普遍在200mm 以下，由此，本文提出的簡化計算方法具備應用價值。