一种沥青路面裂缝荷载响应相对位移测试方法及测试装置

摘要

本发明公开了一种沥青路面裂缝荷载响应相对位移测试方法及测试装置。所述测试方法包括：a、在待测裂缝的两侧分别设置基准件及传感器定位件，所述传感器定位件上固定设置有水平线性位移传感器和垂直线性位移传感器；b、使测试车辆停在步骤a所述的基准件与传感器定位件处；c、启动传感器，并使测试车缓慢向前行驶，依次经过传感器定位件、基准件，待测试车辆驶出适当距离后，关闭传感器，完成测试。所述测试装置由基准件、传感器定位件、水平线性位移传感器、垂直线性位移传感器及控制器构成。与现有技术相比，本发明的试方法及测试装置能精确地测量裂缝两个板体间的水平和垂直相对位移，通过位移的特征确定裂缝的成因及发展程度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青路面检测方法，具体地说是一种沥青路面裂缝荷载响 应相对位移测试方法及测试装置。

背景技术

裂缝是路面各种病害加速产生、恶化加重的主要诱因。尽管产生的原因和 表现不尽相同。不可否认的是，裂缝为水的进入提供了通道，加速了唧浆、坑 洞、形变及网裂等病害的产生，也严重影响了公路中修罩面后加铺层的稳定性。 在裂缝发展的不同阶段对裂缝进行适当的处治措施，避免其向上发展，是关系 到沥青路面使用寿命的关键技术问题。

现有技术中，传统裂缝弯沉检测一般采用落锤式弯沉仪(FWD)进行检测， 不仅测试精度低，更无法很好的分辨裂缝的成因、发展阶段、裂缝相对位移等 信息。通过探坑研究裂缝的成因和发展虽然可行，但是对路面损害过于巨大， 因此研究一种有效、可靠、高效的裂缝检测检测方法是必要的。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种沥青路面裂缝荷 载响应相对位移测试方法，该方法能精确地测量裂缝两个板体间的水平和垂直 相对位移，通过位移的特征确定裂缝的成因及发展程度。

本发明进一步的技术任务是提供实现上述方法的沥青路面裂缝荷载响应相 对位移测试装置。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：沥青路面裂缝荷载响应相对位移 测试方法，包括以下步骤：

a、在待测裂缝的一侧设置基准件，在待测裂缝的另一侧设置传感器定位件， 所述传感器定位件上固定设置有水平线性位移传感器和垂直线性位移传感器， 水平线性位移传感器测量端与定位件的某一竖直面垂直且接触，垂直线性位移 传感器测量端与定位件的某一水平面垂直且接触；

b、以后轴双侧4轮的载重车为测试车辆，使测试车辆停在步骤a所述的基 准件与传感器定位件处，测试车辆后轮距离裂缝适当距离，且轮隙中点、基准 件、传感器定位件在一条直线上；

c、启动传感器，并使测试车缓慢向前行驶，依次经过传感器定位件、基准 件，待测试车辆驶出适当距离后，车辆停止，关闭传感器，完成测试。

进行上述测试的同时，可以对所测裂缝路表温度进行检测，并加以记录， 以方便对裂缝的成因、发展阶段等作进一步分辨。

选择的裂缝测点需较为平直。

作为优选，基准件与传感器定位件的连线与裂缝垂直。

所述基准件可以是任意一种能够提供至少一个竖直面和至少一个水平面的 构件，如长方体、正文体等，但为了达到最好的技术效果，所述基准件优选由 竖直板、水平板组成，竖直板、水平板呈“L”形垂直设置，水平线性位移传感 器测量端与竖直板的竖直面垂直且接触，垂直线性位移传感器测量端与水平板 的水平面垂直且接触。

作为优选，基准件和传感器定位件靠近裂缝一侧的下边缘距裂缝垂直距离 均为1-3cm，最佳距离为1cm。

所述测试车辆可采用现有技术中的双轴、三轴等载重车辆，优选双轴载重 车。

裂缝为横缝时，测试车辆行驶方向为道路行车方向。

作为优选，步骤b中，测试起始时，测试车辆后轮距离裂缝10～30cm，最 佳为15cm；步骤c中，待测试车辆以5km/h的速度驶出2-5m后，车辆停止， 关闭传感器，完成测试。

控制器的水平线性位移传感器和垂直线性位移传感器的采样频率优选为 100Hz，采集精度为0.01mm。

为了更好的实现上述测试方法，优选以下结构的沥青路面裂缝荷载响应相 对位移测试装置进行测试。

所述沥青路面裂缝荷载响应相对位移测试装置由配合使用的基准件和传感 器系统构成，所述基准件上有至少一个竖直面和至少一个水平面，所述传感器 系统主要由传感器定位件、水平线性位移传感器、垂直线性位移传感器及控制 器构成，水平线性位移传感器水平固定在传感器定位件前端，且其测量端延伸 至传感器定位件外侧，与基准件一竖直面相接触；垂直线性位移传感器竖直固 定在传感器定位件前端的外侧，其测量端与基准件一水平面相接触；控制器固 定在传感器定位件后端，水平线性位移传感器、垂直线性位移传感器均通过数 据线与控制器连接。

基准件与传感器测量端接触的竖直面、水平面光滑平整，且传感器测量端 与竖直面、水平面中部，防止荷载作用下传感器偏离出基准件的界面。

传感器定位件底面设置有支脚。

本发明的沥青路面裂缝荷载响应相对位移测试方法及测试装置与现有技术 相比具有以下突出的有益效果：

(一)可以在无损条件下精确地测量裂缝两个板体间的水平和垂直相对位 移，通过位移的特征确定裂缝的成因及发展程度；

(二)测试方法简单可靠，可以为大中修养护中裂缝维修方案制定提供数 据支持。

附图说明

附图1是本发明沥青路面裂缝荷载响应相对位移测试装置的结构示意图；

附图2是图1所示测试装置的俯视图；

附图3是实施例二中的沥青路面原路面结构图；

附图4是实施例二测试装置的数据采集图样。

具体实施方式

参照说明书附图以具体实施例对本发明的沥青路面裂缝荷载响应相对位移 测试方法及测试装置作以下详细地说明。

实施例一：

如附图1、2所示，本发明的沥青路面裂缝荷载响应相对位移测试装置主要 由基准件1、传感器定位件2、水平线性位移传感器3、垂直线性位移传感器4、 控制器5及支架6构成。其中，传感器定位件2、水平线性位移传感器3、垂直 线性位移传感器4及控制器5构成传感器系统。

所述基准件1是由竖直板、水平板构成的“L”形构件，竖直板、水平板相 互垂直。基准件1内侧的竖直面、水平面光滑平整，用于与传感器测量端接触。

所述传感器定位件2为平板状，支架6固定在传感器定位件2前端，控制 器5固定在传感器定位件2后端。传感器定位件2底面固定有支脚9。

水平线性位移传感器3通过螺杆7水平固定在传感器定位件2前端，且其 测量端延伸至传感器定位件2外侧，与基准件1的内侧竖直面垂直接触。垂直 线性位移传感器4通过螺栓8竖直固定在传感器定位件2前端的外侧，其测量 端与基准件1内侧的水平面垂直接触。水平线性位移传感器3和垂直线性位移 传感器4均通过数据线10与控制器5连接。

控制器5对数据进行收集并通过蓝牙无线传输技术同移动互联设备连接。 控制器5可内设充电锂电池，以满足设备供电需求。

所述水平线性位移传感器3、垂直线性位移传感器4均可采用LVDT传感器。

实施例二：

沥青路面裂缝荷载响应相对位移测试方法的具体实施步骤如下：

(1)选择一条平直的路面横缝11，原路面结构如附图3所示；

(2)检测所测裂缝路表温度25℃，并加以记录；

(3)选择本条裂缝11比较平直的一段，将实施例一所述测试装置的基准件 1通过强力胶固定到裂缝11一侧，基准件1边缘距裂缝11垂直距离为1cm，且 与所测裂缝段平行；

(4)将测试装置的传感器系统通过强力胶固定于裂缝11的另一侧，使传感 器定位件2下缘与裂缝11平行并与基准件1对齐，下缘距裂缝11垂直距离为 1cm。要求传感器定位件2与基准件1的连线与裂缝11垂直，水平线性位移传 感器3的测量端与基准件1的内侧竖直面垂直且完全接触；垂直线性位移传感 器4的测量端与基准件1内侧的水平面垂直且完全接触；

(5)测试车辆采用双轴，后轴双侧4轮的载重车。测试车应采用后轴10T 标准轴载BZZ-l00的汽车，车轮间隙要能满足测试装置自由通过；

标准轴载BZZ-l00符合以下的要求：

(6)测试车后轮距离裂缝15cm位置，轮隙中点、基准件和传感器系统在 一条直线上；

(7)启动传感器，使传感器读数归零，数据采集器频率确定为100Hz；

(8)测试者指挥测试车缓慢向前行驶，先经过测定仪基准件，之后经过传 感器系统(如果裂缝为横缝，则测试车行驶方向为行车方向)，车辆轮胎禁止触 碰测定仪，车辆行驶速度5km/h，待汽车驶出3m后，车辆停止，关闭测定仪。

数据采集图样如图4所示，具体数据如下：