沥青路面弯沉检测温度修正方法简化分析研究

李祥耀

（甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

在当前新时期背景下，我国道路工程建设规模以及数量呈现大幅提升趋势，社会经济发展对道路工程质量也提出更高的要求。沥青路面是我国公路工程中应用较为广泛的路面形式，其弯沉值对道路质量具有较大影响。现有检测规程中，技术人员主要采用内插法对沥青路面各面层深度以及厚度进行计算，而该方法整体流程较为繁琐，出现误差的几率相对较大。因此，行业内研究人员将探究计算简化方式作为重要研究内容。

1 现行计算方法概述

依照我国颁布的《公路路基路面现场测试规程》要求，研究人员在使用贝克曼梁对路基路面进行弯沉检测过程中，沥青路面厚度在50mm 以上条件下，应注意根据沥青面层平均温度对回弹弯沉值温度系数进行相应调整与修正[1]。

1.1 面层平均温度计算方式

现行各面层平均温度计算主要依托于如下公式开展：

其中，t 表示沥青面层平均温度测定结果；t25、tm、te分别为T0条件下沥青路面路表下25mm 处温度、中间深度处温度以及底面处温度；T0表示沥青路面温度+前5d日平均温度平均值。

1.2 现行计算方式短板

在计算沥青路面弯沉温度修正系数过程中，不管对不同深度的温度取值,还是对温度修正系数k 的取值，都存在内插法的过程，这样就导致计算过程过于繁琐,另外内插值与2 条相邻线不一定存在等分线性关系[2]。就此,应探索更为简便且精确的计算方法。

2 计算方法简化分析

现行计算方式中，技术人员需要首先对相邻线进行取值方可实现内插计算目标，因此有研究人员提出搜寻所需的关联线进行直接计算，进而实现简化计算的目标。

2.1 简化原理

以沥青各面层平均温度计算方式小节中的公式例，式中t25、tm、te等均为已知值，T0也为已知值，因此，在实际进行计算过程中，可以搜寻tm、te两参数的关系线，进而直接对深度温度进行计算。选取两个点位即可实现定位（tm、te）直线，在T0=Tmax以及T0=Tmin条件下，可得出2 组6 个数据，每组的数据可知分别回归形成一条独立的曲线，技术人员在计算过程中依据tm、te大小寻找其位置，进而找出tm、te对应的直线，随后结合T0数据即可所需深度温度值。

2.2 简化过程

在对现行计算方式进行简化处理过程中，研究人员假定Tmax以及Tmin分别为0℃以及120℃，随后依据相应试验规程开展回归公式计算，最终得出不同深度条件下的温度，并绘制相应关系曲线，随后研究人员将其回归为相应公式。

依据关系曲线中信息，当T0在0℃条件下，可得出如下公式：

其中，Y1表示在该条件下，某一深度处温度；X表示路表到某一深度的距离。

当T0在120℃条件下，可得出如下公式：

其中，Y2与X所表示内容与上式一致。

依据沥青面层平均温度信息可知，其存在（0，Y1）以及（120，Y2）两个点位，通过对其进行线性回归计算即可得出如下公式：

其中，ti表示T0条件下，沥青路面在X深度处的温度；X表示路表到某一深度的距离；T0表示沥青路面温度+前5d日平均温度平均值。

3 简化公式验证

从实际应用角度分析，经过简化后的计算公式，即ti求解公式无需进行内插计算，使用便捷性得到大幅提升[3]。为验证其与规程中提出的原方法是否存在误差，研究人员针对24～300mm 深度范围内6 条线在-10℃至120℃区间范围内存在的误差进行计算，实际计算过程中采用误差值=简化公式计算值-规程中原公式计算值进行计算，并得出不同深度温度误差计算结果。

依据不同深度温度误差计算结果可知，在不同深度条件下，其整体温度误差为-0.34℃，仅在200mm以及300mm 深度条件下，T0在80℃以及60℃处出现误差高于1℃的情况。而一般工程中沥青路面厚度不会超过200mm。以某地区为例，技术人员在夏季开展沥青路面弯沉计算过程中，所得结果中其T0罕有超过90℃的情况，即利用简化公式进行计算后该区域沥青路面在不同深度情况下温度值误差不会超过0.5℃。同时，受沥青面层平均温度存在的正、负误差抵消现象，最终测得结果误差会进一步缩小[4]。

4 优化结果分析

我国现行的《公路路基路面现场测试规程》中所使用的贝克曼梁检测法中，关于温度修正方法方面，自其1995 年诞生以来已经拥有20 余年历史，其操作方式也从最终的查图法转化为2019年版的公式计算法。然而需要认识到的一点是，其在“不断深度条件下温度”以及“温度修正系数”取值方面依然需要依赖于插值法，这就是的整体流程较为繁琐，计算过程中出现误差的几率相对较高。由此，本文研究中采用一次公式代入方式对内插法进行优化，极大地提升了计算便捷性以及精准性。本文得出的简化计算方式如ti求解公式所述。

5 总结

综上所述，本文研究中对我国《规程》中使用的贝克曼梁弯沉检测中温度修正方法进行简化设计，提出利用回归公式对插值法进行简化处理，最终得出如ti求解公式所示简化计算方法，本文研究中对其进行实践验证，最终结果显示仅在200～300mm 深度线范围内特点温度条件下财税产生1℃以上误差，而我国公路公路沥青路面厚度普遍在200mm 以下，由此，本文提出的简化计算方法具备应用价值。