根據(jù)構(gòu)造深度判斷綜合表處路面狀況

./根據(jù)構(gòu)造深度判斷綜合表處路面狀況摘要：綜合表面處治路面在我國現(xiàn)存道路中被廣泛應(yīng)用,但相關(guān)規(guī)較少。本文用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法以瀝青的構(gòu)造深度判斷綜合表處路面瀝青對骨料的裹附性好壞,以判斷該路段路面上是否容易因?yàn)r青的剝落造成麻面或松散剝落現(xiàn)象。關(guān)鍵字：表面處治松散剝落正態(tài)分布置信度區(qū)間估計(jì)0引言表面處治是我國早期瀝青路面的主要類型,是由瀝青和集料按層鋪法或拌和法鋪筑而成的厚度不超過3cm的瀝青面層,具有表面粗糙、抗滑性好、所需機(jī)械設(shè)備少、施工方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于砂石路面提高等級、解決晴雨通車作簡易式瀝青路面。但由于柔性路面對氣候條件和車輛荷載的極度敏感性,使常規(guī)瀝青表面處治的使用效果受到一定影響。瀝青綜合表面處治就是針對這兩個(gè)不利因素發(fā)展起來的。瀝青綜合表面處治,與傳統(tǒng)的表面處治區(qū)別在于其加入了土工布,采用層鋪法施工,即瀝青—土工布—瀝青—集料的施工順序。在用土工布加固處治路面中,土工布的關(guān)鍵作用是土工布浸透瀝青之后形成一足夠厚度的密封層,可阻止路面雨水的下滲而造成的基層軟化,從而保證結(jié)構(gòu)層的耐久性。綜合瀝青表面處治路面適應(yīng)于三級、四級公路的面層、舊瀝青面層上加鋪罩面或抗滑層、磨耗層等。對于基層基本完好,路面有網(wǎng)裂、松散等較輕病害的一般公路,采用表面處治技術(shù)進(jìn)行罩面是經(jīng)濟(jì)可行的。一瀝青飽和度對綜合表處路面狀況的影響1、構(gòu)造深度與引用概念飽和度的關(guān)系構(gòu)造深度指標(biāo)是影響路面抗滑功能的表面特征指標(biāo)之一。影響路面抗滑功能的表面特征,與路面表面的凹凸不平或起伏不平有關(guān),國際道路協(xié)會以路面表面凹凸或起伏不平的縱向波長特征為集合特征,將它分為四類：細(xì)構(gòu)造、粗構(gòu)造、宏構(gòu)造、和平整度,其中的粗構(gòu)造就是本文所說的構(gòu)造深度。構(gòu)造深度指標(biāo)值太大,說明骨料間的黏結(jié)力小,從另一方面說明瀝青的裹附性差,這里引用一個(gè)概念——瀝青的飽和度。瀝青飽和度原本是指壓實(shí)瀝青混合料試件瀝青部分的體積占礦料骨架以外的空隙部分的百分率。這里引入飽和度的概念,用以描述綜合表面處治路面層瀝青裹附混合料的程度。當(dāng)構(gòu)造深度值越小,飽和度評價(jià)越好；相反,構(gòu)造深度值越大,飽和度越差。換句話說,構(gòu)造深度的大小與飽和度的好壞成反比。用飽和度評價(jià)綜合表處路面的狀況更為直觀。2、飽和度好壞對路面狀況的影響當(dāng)瀝青的飽和度較低時(shí),路面因交通量、氣候、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等原因容易造成瀝青的脫落,從而對路面產(chǎn)生不利的影響,比如,瀝青松散剝落,麻面,甚至坑槽現(xiàn)象。松散剝落,是指瀝青從礦料表面脫。在車輛的作用下瀝青面層呈現(xiàn)松散狀態(tài),以致從路面剝落形成坑凹。產(chǎn)生松散剝落的原因主要是由于瀝青與礦料之間的黏附性較差,在水或冰凍的作用下,瀝青從礦料表面剝離所致。產(chǎn)生松散剝落的另一種可能性是由于施工中混合料加熱溫度過高,致使瀝青老化失去粘性。麻面是指瀝青混合料的細(xì)集料或部分粗集料散失造成的路面病害。麻面的主要原因是酸性集料、集料中的含塵量過大造成的瀝青—集料黏附性不足?？硬凼侵嘎访娌牧仙⑹Ш笮纬傻母黝惏伎?造成路面坑槽的主要原因有龜裂碎塊松動脫出、沉陷后損壞并脫出以及層間黏結(jié)不足、表層脫落等。造成這些現(xiàn)象的原因有很多,如級配不合理、外加劑使用不當(dāng)、自然環(huán)境因素、交通量超荷等等,這些在文中不做探討,本文主要以道路表面特征——構(gòu)造深度為依據(jù),劃分飽和度優(yōu)劣等級,從而判斷路面情況。本文主要方向是判別綜合表處路面好壞,暫不做路面使用情況預(yù)測。二根據(jù)構(gòu)造深度判斷飽和度好壞由于隨機(jī)變量成離散型分布,因此判斷原始數(shù)據(jù)類型,根據(jù)數(shù)據(jù)不同的特征對其進(jìn)行處理。一般步驟：判斷正態(tài)性根據(jù)隨機(jī)變量絕大多數(shù)服從正態(tài)分布的特性,把施工后構(gòu)造深度、通車半年構(gòu)造深度、通車一年構(gòu)造深度的數(shù)據(jù)放在一個(gè)樣本空間里。通過SPSS軟件判斷正態(tài)性。單樣本K-S正態(tài)性檢驗(yàn)第一列個(gè)數(shù)75正態(tài)參數(shù)平均值1.3629標(biāo)準(zhǔn)差.61254最大極值絕對值.220正值.220負(fù)值-.126Z值1.901雙側(cè)P值.001a檢驗(yàn)說明是正態(tài)分布.b計(jì)算來自資料.由上表可知,各樣本點(diǎn)沒有落在正態(tài)分布的拒絕域,得出數(shù)據(jù)屬于正態(tài)分布,為了直觀起見,也為了能更好的看出分布特性,生成正態(tài)分布圖,圖中對角線為正態(tài)分布的判定依據(jù),若各點(diǎn)落在該線左右,認(rèn)為數(shù)據(jù)很好的服從正態(tài)分布；若數(shù)據(jù)偏離該對角線太遠(yuǎn),則說明正態(tài)分布不成立。再次檢驗(yàn)由上圖可知,數(shù)據(jù)有一定偏差,為了更好分析數(shù)據(jù),得到更準(zhǔn)確的結(jié)果,用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中偏度、峰度檢驗(yàn)的方法對數(shù)據(jù)再次檢驗(yàn)。隨機(jī)變量x的峰度和偏度是指x標(biāo)準(zhǔn)化變量的三階中心矩和四階中心矩：當(dāng)x服從正態(tài)分布時(shí),峰度等于零,偏度等于三。設(shè)峰度和偏度的矩估計(jì)分別是：這里,k=2,3,4,是樣本的k階中心矩。并分別稱為樣本偏度和樣本峰度,當(dāng)分別偏離0或3太大時(shí),有理由拒絕總體服從正態(tài)分布。對原始數(shù)據(jù)運(yùn)算后得,樣本偏度等于1.55,樣本峰度為5.52.與理論有一定偏差。再次檢驗(yàn)原始數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在施工后構(gòu)造深度的數(shù)據(jù)中,3.72、3.34兩值有異,考察3.72和3.34兩值所在路段對應(yīng)的通車后半年構(gòu)造深度和通車后一年構(gòu)造深度值可知均為正常值,分析存在異常值的可能原因,有兩點(diǎn)：①若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,說明實(shí)驗(yàn)時(shí)存在人為誤差；②若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對準(zhǔn)確時(shí),說明這兩路段測得構(gòu)造深度值變異系數(shù)過大,這里引入變異系數(shù)概念,變異系數(shù)CV在工程統(tǒng)計(jì)中常用方差或標(biāo)準(zhǔn)差作為衡量隨即變量取值均勻程度的數(shù)量指標(biāo)。當(dāng)兩個(gè)隨即變量的方差相等時(shí),只能表明它們分別圍繞各自的平均之取值的均勻程度相同,但不能認(rèn)為其隨即變量各自取值的分散程度相同。因此,要比較均勻程度相同與自身取值大小的相對關(guān)系,必須用隨機(jī)變量的變異系數(shù),即標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值百分?jǐn)?shù)。它反映了某一隨機(jī)變量本身的不穩(wěn)定性。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,這兩個(gè)值對應(yīng)路段的構(gòu)造深度變異系數(shù)較大,而且隨著時(shí)間的增加,構(gòu)造深度明顯減少。經(jīng)過夏天高溫作用后,構(gòu)造深度明顯降低。因此分析得出,應(yīng)該剔除或?qū)僧惓Ｖ邓诼范文贸鰜韱为?dú)分析。再次驗(yàn)證后得：樣本偏度為0.96,樣本峰度為2.56.符合偏度、峰度正態(tài)檢驗(yàn)要求,因此數(shù)據(jù)合理,可進(jìn)行下一步處理。下圖為去掉兩點(diǎn)后的正態(tài)檢驗(yàn)圖,優(yōu)于上面的圖。3、對數(shù)據(jù)進(jìn)行置信度區(qū)間估計(jì),以確定優(yōu)劣中的圍根據(jù)正態(tài)分布中方差已知時(shí)的置信區(qū)間公式：計(jì)算得出95%的置信度估計(jì)區(qū)間。為計(jì)算方便,先求出樣本數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差、平均值〔去除兩異常點(diǎn)后的：平均值為1.3,標(biāo)準(zhǔn)差為0.5,將兩值帶入公式,可得區(qū)間為：[1.19,1.41]因此可以確定構(gòu)造深度的優(yōu)劣中區(qū)間:好中差構(gòu)造深度<mm><1.19>1.414、考慮其他因素上文中已經(jīng)提到,構(gòu)造深度與路面抗滑性能有直接關(guān)系,當(dāng)構(gòu)造深度大時(shí),路面表面摩擦力大,因此抗滑性能好。所以,不能一味的追求構(gòu)造深度越低越好,也應(yīng)考慮到路面抗滑性。根據(jù)高等、一級瀝青路面抗滑性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,構(gòu)造深度應(yīng)大于等于0.55mm,高等級路面車速較一般等級公路車速高,因此對抗滑性能的要求也相應(yīng)更嚴(yán)格,所以,當(dāng)綜合表處路面構(gòu)造深度大于等于0.55mm時(shí),即滿足路面抗滑性能要求。因此最終確定構(gòu)造深度的優(yōu)劣中區(qū)間:好中差構(gòu)造深度<mm>0.55-1.19>1.415、確定各樁號構(gòu)造深度的優(yōu)劣程度由于各樁號均有三個(gè)不同時(shí)間測得的構(gòu)造深度〔施工后/通車半年/通車一年,因此,若要判斷各樁號構(gòu)造深度的優(yōu)劣,需把三個(gè)時(shí)間的構(gòu)造深度值都考慮在。根據(jù)專家法,施工后構(gòu)造深度較其余兩個(gè)最為重要,因此,根據(jù)緊要性,它們分別分得不同的權(quán)重,見下表：施工后通車半年通車一年權(quán)重0.60.20.2據(jù)此權(quán)重,計(jì)算各樁號的綜合構(gòu)造深度為:測試路段平均構(gòu)造深度〔mm飽和度施工后半年一年綜合評價(jià)1K17+220-K17+3002.392.142.082.28差2K17+300-K17+4003.342.541.862.89直接判斷為差3K18+100-K18+2001.331.140.831.19中4K18+200-K18+3001.291.040.661.12好5K18+500-K18+6001.180.940.911.08好6K18+600-K18+7001.200.960.871.09好7K19+300-K19+4001.211.090.891.12好8K19+400-K19+5001.431.030.901.25中9K17+400-K17+5002.461.090.871.87差10K17+500-K17+6003.721.180.722.61直接判斷為差11K17+600-K17+7002.231.240.771.74差12K18+300-K18+4001.130.950.751.02好13K18+400-K18+5001.090.990.891.03好14K18+700-K18+8001.000.900.680.92好15K19+200-K19+3001.210.980.891.10好16K18+800-K18+9001.140.940.881.05好17K18+900-K19+0001.081.020.981.05好18K19+000-K19+1000.990.950.830.95好19K19+100-K19+2001.110.900.851.01好20K17+700-K17+8002.041.781.231.83差21K17+800-K17+9001.861.661.051.66差22K17+900-K18+0001.871.751.141.70差23K18+000-K18+1002.011.831.741.92差24K19+500-K19+6002.372.261.802.23差25K19+600-K19+7002.222.181.912.15差由上表綜合構(gòu)造深度,依據(jù)步驟4中確定的優(yōu)劣區(qū)間,可判斷個(gè)路段飽和度的好中差〔上表最右列是判