概要
沥青路面持久性与沥青搀杂料摊铺品质息息关联，评估沥青路面摊铺品质的手艺目标是离析水平。基于宁夏某条改扩建高速公路AC-20C沥青路面平匀性评估，经过运用沥青搀杂料闲暇率、芯样级配变异系数、磨擦系数、渗水系数和TD/TDB构造深度比值等5项手艺目标归纳评估沥青路面离析水平，提议离析水平归纳评估法子推算公式和权重分派值。别离对照研讨了灰度均值法和灰度矩阵拟合三维曲面法评估沥青路面离析水平成效，了局讲明，运用灰度均值法和灰度矩阵拟合三维曲面法均不能的确评估沥青路面的离析水平。初次提议一种基于粗集料面积比法评估沥青路面离析水平的数字图象管教手艺，该法子可较为的确地评估沥青路面离析水平，相干系数高达0.。
关键词
沥青路面
离析水平
归纳评估法
数字图象管教
粗集料面积比
沥青路面持久性与沥青搀杂料摊铺品质息息关联，评估沥青路面摊铺品质的手艺目标是离析水平[1，2]。遵循沥青路面离析成因，可将路面离析分类为集料离析和温度离析。就集料离析而言，浮现细集料召集而形成的离析是富含沥青的部位，该部位由于沥青用量较高极易在运用流程中产生剪切毁坏，如车辙，海浪和拥包；而粗集料召集的部位因沥青用量较少极易在运用流程中产生抗拉毁坏和疲钝毁坏，从而导致沥青路面的劣化。粗集料召集的部位因闲暇率较大，导致沥青路面水平稳性较差，轻易形成沥青路面部分剥落并慢慢进展为坑槽，严峻地影响沥青路面运用寿命和行驶平安[3]。
方今，评估沥青路面离析水平罕用法子有铺砂法和芯样焚烧级配解析法[4]。铺砂法虽可切确评估沥青路面离析水平，但实验量大，耗时吃力，只合用于小界限内沥青路面离析水平探测。芯样焚烧级配解析法：一方面会对沥青路面形成伤害，并繁殖了沥青路面形成二次病害的或者性；另一方面钻取芯样的流程中，会对集料的级配形成毁坏，导致粗集料级配变细。是以，芯样焚烧级配解析法也不能很好地评估沥青路面的离析水平。
跟着数字图象手艺的进展和日渐老练，很多老手将该手艺引入评估沥青路面离析水平的研讨中[5-7]。王端宜等[8]采纳数码相机猎取沥青路面高清图片，并经过调治像素值来推算沥青路面构造深度；张肖宁教师[9]采纳数字图象管教手艺对沥青搀杂料内部机关施行三维重构，并基于重构了局开展力学功用模仿研讨。再有很多研讨解释了数字图象管教手艺用于沥青路面离析水平评估的可行性，并提议了灰度均值法，三维曲面重构法及Ｋ值法等[6，7]，采纳以上数字图象管教法子，与铺砂法获得的构造深度值相干系数广泛较低，这解说以上法子还存在必要的限定性。
采纳matlab编程软件对收罗的高清图象首先施行降噪管教，而后施行二值化灰度管教，开始索取粗骨料图象，经过粗骨料的粒径(不小于2.36ｍｍ)阈值遏制，最后精确索取图象中的粗骨料，并推算粗骨料面积和面积占比。经过竖立粗骨料面积比与铺砂法构造深度的关联性，相干系数高达0.，相信度高达95％，均高于已有研讨的关联性，充足解说采纳粗骨料面积比法来评估沥青路面离析水平是可行的，且有用。
某项目沥青路面离析水平评估解析
依靠宁夏某条改扩建高速公路AC-20C沥青路面，采纳保守法子对该路段沥青路面离析水平施行了归纳评估和解析。离析水平的评估均根据美国沥青研讨核心(NCAT)提议的法则法子，见表1、表2。
该项目沥青路面AC-20C沥青搀杂料级配弧线图，见图1，黑色弧线为方针合营比，其余弧线为临盆流程中随机取样探测的临盆合营比级配弧线，由图1也许看出，该项目沥青搀杂料级配管控成效较好，级配弧线差池均在榜样理睬的界限内。基于芯样焚烧级配解析法，在钻芯流程中会毁坏沥青搀杂料级配，尤为是会切割部份粗集料，于是，采纳铺砂法做为评估沥青路面的离析水平的法则法子。
为更的确评估和解析沥青路面平匀性，以铺砂法测得的构造深度为法则法子，外加渗水系数、闲暇率、芯样级配的变异性和磨擦系数等手艺目标归纳所有评估沥青路面离析水平。经过竖立以上种种手艺目标和构造深度比值的关联性系数，遵循相干系数的巨细，依照比例区分孝敬离析水平的权值，着末采纳加权算术平衡值推算沥青路面的品质得分。
沥青搀杂料芯样级配的变异性，见图2，沥青搀杂料闲暇率、磨擦系数、渗水系数和TD/TDB的关联性，见图3，由相干系数R^2巨细可知，级配变异性系数和磨擦系数可较为的确地评估沥青路面离析水平，相干系数别离为0.和0.，而闲暇率和渗水系数评估离析水平的确性相对较低，相干系数别离为0.和0.。经过闲暇率、渗水系数和TD/TDB关联性研讨得出，这两个目标均和离析水平存在必要干系性，解说沥青搀杂料离析不但仅是沥青路面的表面弊病，而是表目前必要深度的品质题目。海外有老手研讨讲明[10]，沥青搀杂料离析水平也许用级配差池值、沥青用量、闲暇率和最大理论密度差值等目标施行辨别和评估。
经过提议归纳评估沥青路面离析水平的法子，遵循以上各个手艺目标和TD/TDB关联性系数巨细，并保证以上4个手艺目标和TD/TDB值的权重分派之和为10，基于上述两个前提，可等比推算出构造深度比值TD/TDB权重值2.，级配变异系数权重值2.，磨擦系数权重值1.，沥青搀杂料闲暇率权重值1.，渗水系数的权重值1.。同时，各个手艺指方针分项得分严酷依照《沥青路面品质评分法则》施行，最后归纳评估得分推算见式(1)：
经过沥青路面离析水平综正当推算得出，AC-20C稠密配沥青路面品质得92.８分，示意该沥青路面品质管控成效优良。由图3TD/TDB频数散布图也也许算出，该项目沥青路面浮现无离析频次凑近93％(TD/TDB值在区间[0.８，1.2]的散布频次)，这与咱们采纳综正当推算出的了局特别相近。
基于数字图象法子评估沥青路面离析水平
经过综正当评估沥青路面离析水平是可行的，尽管该法子可所有而的确地评估沥青路面的离析水平，但整体上，存在耗时吃力的毛病。为领会决保守评估法子的毛病，研讨人员提议访用数字图象管教手艺评估离析路面离析水平[11，12]，现有的评估法子有灰度均值法、灰度矩阵拟合三维曲面法等，运用matlab编程软件，调取响应数学函数，别离对现场收罗的图象施行数字图象管教，其手艺线路见图4。
灰度均值管教法
灰度均值法是一种对照罕用的数字图象管教法子，该法子通太高像素相机在统一前提下摄影沥青路面构造纹理图片，而后导入matlab中，移用mean2函数，求出灰度直方图，积分得出灰度均值。
在现场随机采选11处不同离析水平的地区，见表3，而后采纳数码相机施行摄影，哄骗matlab推算每张相片灰度值，并对灰度均值和构造深度TD施行线性回归，见图5，两者之间的相干系数为0.。
为对照几种数字图象管教法子成效，采选灰度矩阵拟合建设曲面法对现场收罗的高清图象施行二维灰度管教，而后将沥青路面的纹理构造讯息转折为二维矩阵，并绘制三维图象。经过式(2)～(4)推算出构造深度值，采纳灰度矩阵拟合三维曲面法和现场实测构造深度TD关联性系数为0.，这解说采纳这类法子不能的确地推算出沥青路面的构造深度，从而无奈的确评估沥青路面的离析水平，见图6、图7。已有研讨提议的数字图象管教手艺不能很的确的评估沥青路面的离析水平，是以，需求提议新的数字图象管教法子和参数来评估沥青路面的离析水平。
粗骨料面积占比法
基于以上两种数字图象管教法子与现场实测构造深度值相信度较低，现提议访用粗骨料面积比法评估沥青路面的离析水平，见图8。现场实地收罗高清沥青路面图象，而后导入到matlab软件中施行降噪和灰度二值化管教，着末经过阈值遏制采选粗骨料(粒径不小于2.36ｍｍ)部份，移用matlab中的area函数推算粗骨料面积和粗骨料面积比，界说为粗骨料面积比为粗骨料面积与图象总面积的比值。
将粗集料面积比和现场实测TD值施行线性回归，获得相干系数为0.，见图9。解说运用粗集料面积比参数也许较的确地表征沥青路面离析水平。方今对于沥青路面离析水平的罕用评估法子很多，如灰度均值法、灰度矩阵拟合三维曲面法和分形维数法[12]，但都存在的确度较低的题目，现提议的粗集料面积比法也许较为的确地评估沥青路面的离析水平。
别离采纳惯例探测法子和数字图象管教手艺研讨了AC-20C密级配沥青路面的离析水平评估法子，得出下列论断。
(1)首先提议了运用沥青搀杂料闲暇率、芯样级配变异性、磨擦系数、渗水系数和TD/TDB构造深度比值等5项手艺目标归纳评估沥青路面离析水平的法子，并提议了离析水平归纳评估法子的推算公式和权重分派值，详细权重分派值下列：构造深度比值TD/TDB权重值2.，级配变异系数权重值2.，磨擦系数权重值1.，沥青搀杂料闲暇率权重值1.，渗水系数权重值1.。经过运用归纳评估法探测了宁夏某条改扩建高速公路AC-20C沥青路面离析水平，最后得分92.8分，讲明该沥青路面的摊铺成效优良。
(2)基于惯例的沥青路面评估离析水平的法子耗时吃力的毛病，采纳数字图象管教手艺评估沥青路面离析水平，并提议以粗集料面积比为参数的离析水平评估法子，经过将粗集料面积比和现场实测TD值施行线性回归，获得相干系数为0.，提议的粗集料面积比法也许较为的确地评估沥青路面的离析水平，可保举做为评估离析水平的法子。
全文完。首发于《公路》年第10期。上岸