[發(fā)明專利]一種預(yù)估瀝青路面介電常數(shù)的試驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010152711.6
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111398687B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)守靖;遲鳳霞;王洋洋;奚晨晨;章天杰;尤祖銘;韓海航
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01N27/22;G01S13/88
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術(shù)丹

本發(fā)明公開了一種預(yù)估瀝青路面介電常數(shù)的試驗(yàn)方法。瀝青路面是由瀝青、集料、填料按照一定的比例在高溫下拌和而成。為準(zhǔn)確地評價(jià)瀝青路面材料內(nèi)部的病害和瀝青路面?zhèn)€結(jié)構(gòu)層的厚度，通常采用探地雷達(dá)進(jìn)行探測。然而，探地雷達(dá)的圖譜信號非常復(fù)雜，并且瀝青路面是一種不均勻的材料，從而導(dǎo)致路面的介電常數(shù)求解困難，瀝青路面各個(gè)反射層的厚度更是難以準(zhǔn)確獲取。本發(fā)明以AC?13型瀝青路面為試驗(yàn)對象，設(shè)置了不同厚度的瀝青路面結(jié)構(gòu)層，并利用探地雷達(dá)展開了大量的探測試驗(yàn)，根據(jù)雷達(dá)圖譜分析了瀝青路面的介電常數(shù)變化規(guī)律，提出了一種預(yù)估瀝青路面介電常數(shù)試驗(yàn)方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路工程領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)估瀝青路面介電常數(shù)的試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

瀝青路面是由瀝青、集料、填料在高溫下拌和，經(jīng)碾壓后成型。由于瀝青混合料級配、瀝青用量、長途運(yùn)輸、拌和碾壓工藝的影響，導(dǎo)致瀝青路面內(nèi)部空隙分布不均勻，空隙率越小，介電常數(shù)越大，空隙率越打，則介電常數(shù)越小。由于瀝青路面的介電常數(shù)對評價(jià)路面的均勻性和路用性能非常重要。因此，在道路工程領(lǐng)域，一直非常重視路面介電常數(shù)的求解。傳統(tǒng)的瀝青路面介電常數(shù)求解方法包括，直接取芯法、振幅全反射法，但各個(gè)方法在計(jì)算原理、適用性方面均存在一定的缺陷。

直接取芯法操作方便，原理簡單，計(jì)算準(zhǔn)確，但在路面上取芯樣是一種破壞性試驗(yàn)，在實(shí)際工程中無法大規(guī)模獲取芯樣。此外，瀝青路面是非均勻材料，加上路面面層厚度的變化，直接取芯法數(shù)量有限，無法代表整個(gè)路面的情況。

振幅全反射法是一種基于雷達(dá)波振幅的計(jì)算方法，該模型是基于瀝青路面均勻的假設(shè)進(jìn)行推導(dǎo)的，但瀝青路面材料是一種非均勻的材料，雷達(dá)波信號的振幅有很大的差異。目前，該公式只能定性地比較不同瀝青混合料的差異，而不能定量地評價(jià)瀝青路面的介電常數(shù)，尤其是瀝青路面的中下面層。因此，該計(jì)算方法也存在較大的缺陷，在實(shí)際工程中評價(jià)結(jié)果有較大的誤差。

目前，我國《公路路基現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60-2008)的規(guī)范中，依然是采用直接取芯法來測定瀝青路面的介電常數(shù)，而我國公路里程長，如何快速、無損、準(zhǔn)確地求解瀝青路面的介電常數(shù)，一直困擾著道路工程檢測部門。

針對現(xiàn)有技術(shù)中直接取芯法存在破壞性大且無法在實(shí)際工程中大規(guī)模獲取芯樣的缺陷、振幅全反射法只能定性地比較不同瀝青混合料的差異，而不能定量地評價(jià)瀝青路面的介電常數(shù)的缺陷；本發(fā)明提供一種預(yù)估瀝青路面介電常數(shù)的試驗(yàn)方法，能夠快速計(jì)算出瀝青路面的介電常數(shù)，從而為評估瀝青路面的均勻性和路用性能提供參考依據(jù)。

本發(fā)明致力于克服以上的困難，推導(dǎo)一種新的預(yù)估瀝青路面介電常數(shù)的試驗(yàn)方法，為快速計(jì)算瀝青路面的介電常數(shù)，從而為評估瀝青路面的均勻性和路用性能提供參考依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種預(yù)估瀝青路面介電常數(shù)的試驗(yàn)方法，其特征在于，

設(shè)置一組接收天線和發(fā)射天線；

獲取電磁波從發(fā)射天線到接收天線所用的總時(shí)間T；

選取所述電磁波在瀝青路面上入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的距離為x₁；

根據(jù)t₁₂、d₀、x₀₁、x₁、c得所述電磁波在空氣中傳播關(guān)系式；根據(jù)v、t₁、d₁、x₁得所述電磁波在瀝青路面面層傳播關(guān)系式；其中t₁與t₁₂的和等于T；

根據(jù)x₀₁、x₁、d₀得所述電磁波進(jìn)入瀝青路面入射角正弦值；根據(jù)x₁、x₀₁、d₁得所述電磁波進(jìn)入瀝青路面面層折射角正弦值；