自2017年9月1日至今,新版的公路瀝青路面設計規范JTG D50-2017已經頒布執行2年的時間,在此期間得到了行業內各級單位的高度重視,為滿足新規范對于實測獲取設計參數的要求,全國各級設計單位和院校都在陸續開展相關設備的采購工作,確保具備新規范需要的試驗能力和教學能力,按照新規范的要求開展設計業務。那么,我們到底需要配備哪些設備來獲取新規范要求的設計參數呢?
為了讓大家清楚的了解到這些試驗檢測設備,我們按照新規范宣貫時的分類將其分為4類,分別是:交通荷載參數、環境影響參數、材料性質參數和結構性能分析。下文將按照這4個分類逐一介紹我們需要的檢測設備。
新規范中將車型按照軸型分成7類,按照車輛類型分為11類(規范附錄A-交通荷載參數分析)。在三種設計水平中,水平一要求根據現場交通量觀測資料統計設計方向不同車道上車輛的數量,確定車道系數。為了獲取車輛的軸型和軸載譜,我們需要在現場安裝傳感器來進行實際測量。
我們通過現場預埋的傳感器可以實現車輛計數、車型分類和軸型識別,典型的測量結果如圖1所示:當車輛通過傳感器時,通過測量車輛通過兩條橫向線型傳感器的時間差,可以計算車速和軸距;同時,傳感器也將記錄車輛的荷載。整套系統的測量標準依據ASTM E1318-2017 Standard Specification for Highway Weigh-In-Motion(WIM) System with User Requirements and Test Methods的技術規格要求。
整套系統需要預埋在現場道路結構內部,并通過路邊的數據采集儀進行數據采集,可以選擇增加通訊模塊將數據發送至辦公室的軟件中遠程觀測,也可以在采集一段時間后,在現場采集儀中下載數據用于數據分析。所有的測量結果可以通過Excel的形式導出,以便于按照我國標準對車型進行分類,并進一步計算當量設計軸載累計作用次數:
與2006年版規范相比,在考慮環境條件對路面結構性能的影響時,引入了溫度調整系數和等效溫度參數(溫度指標可以通過規范的附錄可以查表進行選取,或通過當地氣候觀測站的數據確定當地的實際溫度)。同時考慮了濕度的影響,粒料層的回彈模量在結構驗算時應采用粒料回彈模量乘以濕度調整系數后得到:E0=KSKηMR。新規范中該部分的要求實際上與JTG D30-2015公路路基設計規范的規定是一致的,濕度調整系數可以在JTG D30-2015的附錄D中查表獲取。
此部分涉及的參數并非強制試驗獲取,如果需要進行試驗實測的,可以選用土水特征曲線壓力板儀實測路基土的土水特征曲線來測試土的飽和度;通過凍融循環或干濕循環試驗來確定路基土模量折減系數Kη。
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