沥青路面弯沉温度修正方法探讨

(长沙市城市建设科学研究院 湖南 长沙 410011)

沥青路面弯沉温度修正方法探讨

杨深海陈卓蒋焜

(长沙市城市建设科学研究院湖南长沙410011)

沥青混合料的强度受温度的影响很大，当温度高于脆点温度时，沥青混合料的强度随着温度的下降而急剧增大，因此，沥青路面弯沉值必须根据研究及应用的需要进行温度修正。JTG E60-2008 公路路基路面现场测试规程规定：沥青路面的弯沉检测以沥青面层平均温度20℃时为准，当路面平均温度在20℃±2℃以内可不修正，在其他温度测试时，对沥青层厚度大于5cm的沥青路面，弯沉值应予温度修正。现行公路规范规定的温度修正方法有JTG E60-2008法和JTG D50-2006法两种，在实际试验检测工作中发现，在相同检测条件下，两种温度修正方法计算方法和过程迥异，结果差异较大。

沥青；路面；温度

一、现行沥青路面弯沉温度修正方法

JTG E60-2008条文说明阐明：沥青路面回弹弯沉的温度修正，各国都有不少研究。由于我国在这方面研究工作甚少，缺乏足够的数据，仍然采用了美国AASHTO路面设计指南1993年版的方法。另外，温度修正也可参考现行《公路沥青路面设计规范》(JTG D50)的公式执行。JTG D50-2006则规定：温度修正方法，可按照《公路路基路面现场测试规程》中的规定进行或根据条文说明或当地的实测资料进行修正。

二、现行沥青路面弯沉温度修正方法对比

(一)路表温度的确定

AASHTO路面设计指南1993版沥青层平均温度(T)由测定时路表温度与测定前5d日平均气温的平均之和查图得到，JTG D50-2006则由测定时路表温度与前5h平均气温之和根据公式计算求得。为比较T≥20℃和T≤20℃两种情况，我们假设测试时间为2011年9月28日上午9点和2011年12月1日上午9点，分别用AASHTO法、JTG D50法计算测定时的沥青层平均温度。由于没有实测路表温度数据，采用长安大学公路学院的气温与地表温度经验公式(见式1)研究成果，依据国际气象台网实时气象数据计算取得路表温度。

Tr=1.5837Ta-1.2470 (式1)

Tr——路表温度

Ta——气温

(二)沥青路面弯沉温度修正系数计算

JTG D50-2006法计算简便，在此不再赘述，AASHTO查图法在实际操作中非常不便且人为因素干扰较大，为减少误差，采用广东交通集团检测中心靳杰归纳的回归公式(见式2至式12)研究成果计算。计算结果见表1、表2。

沥青层平均温度回归公式：

测定时沥青层平均温度t=(t25+tm+te)/3(式2)

t——测定时沥青层平均温度

t25——路表下25mm处的温度

tm——沥青层中间深度的温度

te——沥青层底面处的温度

相应深度处沥青层温度ti=bt0+a(式3)

ti——相应深度处沥青层温度

t0——测定时路表温度与测定前5d日平均气温的平均值之和

b——斜率

a——截距

t0<23.9℃时

b=-0.0783×Ln(h)+0.8927 (式4)

a=1.8699×Ln(h)-16.159(式5)

t0>23.9℃时

b= -0.0695×Ln(h)+0.8186(式6)

a= 1.708×Ln(h)-14.604(式7)

适用于无机结合料稳定的半刚性基层的沥青路面弯沉温度修正系数回归公式：

K=bk×t+ak(式8)

t0<19.3℃时

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℃时

bk= -0.0084×Ln(H)+0.0075(式11)

ak= 0.1627×Ln(H)+0.8621(式12)

表1 AASHTO路面设计指南1993版法(JTG E60-2008)

表2 JTG D50-2006公路沥青路面设计规范计算数据

三、沥青路面弯沉温度修正系数计算对比分析

由表2、表3可见，在相同的测试条件下，两种方法计算的沥青层平均温度、温度修正系数数据差距较大。

AASHTO法规定当路面平均温度在20℃±2℃以内可不修正，而JTG D50法则规定当路面温度在20℃±2℃范围内时，不进行温度修正。用试算法反算分析，两种不需进行温度修正的情况下气温条件、路表温度差异较大，在实际应用中必将引起争议。

从计算过程分析，AASHTO法有前五日的平均气温、检测当日的路表温度、沥青层厚度、基层类型四个参数，JTG D50法则考虑了前5h平均气温、检测当日的路表温度、沥青层厚度三个参数。从温度修正系数随气温条件、路表温度数据变化来分析，AASHTO法明显较JTG D50法要求严格。

原因为AASHTO查图法操作不便，人为误差大，不如JTG D50-2006法简便，致检测人员偏向于采用JTG D50-2006法，广东交通集团检测中心靳杰归纳的回归公式虽较JTG D50-2006法略显繁复，但较人工查图精度高，结合计算机辅助计算，可快速、准确的完成数据处理。

四、结束语

AASHTO法经改进后，结合计算机辅助计算，同样可以简便，快速、准确的完成数据处理。从相同检测条件下的温度修正系数数据分析，AASHTO法较JTG D50-2006法要求严格，从试验检测工作原则出发，建议采用AASHTO路面设计指南1993版法(JTG E60-2008)计算沥青路面弯沉的修正系数。

[1]沥青路面回弹弯沉温度修正方法改进探讨 靳杰.广东公路交通,2009(3):15-19

[2]JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程[S].北京:人民交通出版社,2008.

杨深海(1974-)，男，本科，中级工程师，主要从事市政公用工程研究与质量检测。

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