基于FWD的瀝青路面彎沉預(yù)測(cè)模型對(duì)比分析

臧國(guó)帥， 金光來(lái)

(江蘇中路工程技術(shù)研究院有限公司， 江蘇 南京 211086)

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)使用貝克曼梁彎沉儀檢測(cè)路面彎沉，已積累了大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)，建立了相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[1]，但是貝克曼梁(BB)法檢測(cè)彎沉存在人工操作強(qiáng)度大、效率低等缺點(diǎn)[2]，無(wú)法滿(mǎn)足城市道路的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)需求。因此發(fā)展快速、高效的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)十分必要。落錘式彎沉儀(FWD)，可以很好地模擬路面實(shí)際行車(chē)荷載作用，數(shù)據(jù)量測(cè)系統(tǒng)速度快、精度高。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)基于FWD預(yù)測(cè)靜態(tài)彎沉進(jìn)行了大量研究，研究表明FWD彎沉與BB彎沉之間具有良好的相關(guān)關(guān)系[3-7]。鄭元?jiǎng)椎萚8]發(fā)現(xiàn)落錘式彎沉儀穩(wěn)定性高，且能較好地模擬行車(chē)荷載，F(xiàn)WD彎沉與BB彎沉的相關(guān)性受試驗(yàn)路段結(jié)構(gòu)及地域條件影響較大。鄭飛軍等[9]發(fā)現(xiàn)FWD荷載級(jí)位和路基種類(lèi)對(duì)FWD彎沉與BB彎沉的相關(guān)性有影響。孫璐等[10]針對(duì)路基彎沉，基于回歸分析及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，構(gòu)建了FWD彎沉與BB彎沉彎沉之間的分析模型，結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)效果最好。

雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)靜態(tài)彎沉預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了大量研究，但是并未系統(tǒng)分析檢測(cè)層位、FWD系統(tǒng)誤差、彎沉測(cè)試范圍等因素對(duì)預(yù)測(cè)模型的影響，且多局限于回歸分析模型。本文選取上海市4條典型路段進(jìn)行彎沉檢測(cè)，基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立FWD與BB的回歸分析模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)彎沉數(shù)據(jù)

1.1 典型路段選取

依據(jù)不同道路等級(jí)和路面損壞狀況，在上海市浦東新區(qū)選擇了4條典型瀝青路面路段：環(huán)龍路(環(huán)龍路北園路—環(huán)龍路龍陽(yáng)路)、金科路(祖沖之路—郭守敬路)、高斯路(祖沖之路—郭守敬路)、孫新路(華夏高架路—蘭亭路)。……