-种改进的路面构造深度测试方法

-种改进的路面构造深度测试方法

摘要:本文介绍一种改进的路面构造深度测试方法,针对目前最常用的传统手工铺砂法,采用同等规格的钢砂代替标准砂,通过表面振动的方式,采用平板式振动装置进行钢砂铺平。同时,该平板具有电磁功能,主要是依据磁性表座的原理制作,可以通过开关控制其是否产生磁性。从而达到铺砂饱满及试验用砂的完全回收。

关键词:路面构造深度钢砂回收

1 研究背景

路面表面的构造深度(TD),以前称纹理深度,是路面粗糙度的重要指标。指一定面积的路表面凹凸不平的开口孔隙的平均深度。是评定路面表面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性的重要依据。

一直以来,在工程上常用的测量方法主要有传统的手工铺砂法和T0962电动铺砂法。后来该进的还有激光测量仪等成本较高的实验仪器。

前两种方法,都是将细砂铺在路面上,计算嵌入凹凸不平的表面空隙中的砂的体积与覆盖面积之比,从而求得构造深度。传统的手工铺砂,具有成本低,操作简单等优点,但因其有因为操作不规带来的无法避免的误差,导致实验所得数据与真实值有偏差。T0962电动铺砂法和激光测量仪虽然可以很好地解决这个问题,但其成本则远远超过了

传统的手工铺砂法,无法在实地测量围推广。因此,如果能在传统的手工铺砂法的基础上做适当改进,使改进后的测试方法即可以尽可能的提高测量精度、减少人为误差,又能最大限度地节约测试成本,将给工程实地测量带来很大便利,具有可观的研究价值和前景。

2 实验原理分析

为了寻找一种既能从一定程度上保证实验结果的可靠性又成本相对较低的测试方法,在实验之初,我们做了这样的假设:采用与标准砂同等粒径的钢砂取代标准砂进行实验。

这样做的原因在于:一方面,因为钢砂的密度比标准砂大,故它在铺砂过程中能够更好的提高填砂的密实度,从而减小测量值与真实值的差值,提高实验的准确性。另一方面,通过对实验用的推平板进行改造,使之具有振动及电磁功能,在铺砂时可以通过推平板的振动促进钢砂的铺砂饱满(如图1);同时,在试验后可以用该推平板实现钢砂的完全回收。这些通过电磁铁吸收回收的砂含杂质量低,通过简单的处理即可以再次使用。这样既保证了实验数据的准确性由在一定程度上节约了成本,符合节约环保的理念和要求,(如图1）。

3 实验方法和步骤

在试验之初,我们做了相关的实验准备工作,准备了粒径与标准砂同等规格的铁砂及用于改造试验用推平板的钢板、具有适当震动能力的微型马达等。通过对实验器具推平板的改造,使推平板在保持原有形状及功能的前提下使之具备震动及电磁功能。

试验中我们对同一均匀沥青路段的三个不同位置:路中央,路左、右边缘分别采用了两种测试方法进行测定。首先,对选定的路面区域进行仔细清扫后,用传统手工铺砂法进行规测量,记录相关数据。三次相同方法测量结束后扫除路面孔隙中的标准砂,在原测量区域采用准备的钢砂及改装推平板进行第二轮测量,记录好实验数据。用改装推平板回收钢砂,再次清扫该块路面,扫除空隙中残留的钢砂。重复以上步骤两次,如图2图3图4。

从实验结果可以看出,相比传统手工铺砂法,采用钢砂的铺砂法测得的结果明显偏大,且波动也较大,不稳定。究其原因,可能是钢砂的粒

径与要求的标准粒径0.15～0.30mm差别较大,且不够均匀。导致在铺砂的过程中钢砂粗粒悬在孔隙上方并不落入孔隙中。而这部分粗粒钢砂在量取时又占用相当的体积,导致铺砂直径过小而造成测得的TD偏大,同时钢砂的粒径不均匀也是造成实验结果波动较大的原因。(如表1）

4 研究总结与改进方向

①改进的路面构造深度测试方法在一定程度上提高了测量的效率并很好的避免的人为误差。在用改进的推平板铺砂的过程中可以明显感觉到,铺砂比传统手工铺砂法更快,这表明通过路面小围的局部振动对铺砂的质量和效率确有很大的帮助,同时还有效的避免了一部分

人为带来的实验误差。相比传统的手工铺砂法有了一定的进步。

②从实验成本来看,试验中对钢砂的回收率均在96%以上,即该种方法能够很好地回收利用钢砂,且不受试验次数的影响,因此可以很好地节约实验费用,并且可以解决在实地测量必须携带大量标准砂的问题,给实地测量带来方便。

③改进后的测量仪器与原有的手工铺砂法的仪器在外观上没有较大的区别,同样方便携带。

可以通过以下途径进行试验方法改进:

①试验用钢砂的选取,尽量选取与标准粒径接近且粒径均匀的钢砂,从而提高实验的准确性。

②推平板还有望通过进一步完善,以实现更高的钢砂回收率及铺砂的质量和效率。

参考文献

[1] JTG E60―2008,公路路基路面现场测试规程[S].:人民交

通,2008.

[2] T 0961—1995,手工铺砂法测定路面构造深度试验方法[S].:人民交通,2008.

[3] 邓学钧.路基路面工程[M].:人民交通,2008.

[4]超.路基路面试验检测技术[M].:人民交通,2009.