一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法
阅读：1022发布：2020-11-09
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1.一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制备若干沥青混合料车辙板试件，并对沥青混合料车辙板试件表面按照不同打毛深度沿纵向打毛；
步骤2：利用三维激光发射器对不同打毛深度的沥青混合料车辙板试件表面进行扫描，扫描方向与打毛方向平行，以获取沥青混合料车辙板试件表面的原始三维激光点云数据；
步骤3：对原始三维激光点云数据进行平滑处理，得到平滑后的三维激光点云数据；
步骤4：根据平滑后的三维激光点云数据计算横断面相邻峰-峰间距pwi以及相邻峰-谷差值rvdi；
步骤5：根据横断面相邻峰-峰间距pwi以及相邻峰-谷差值rvdi计算每个横断面相邻峰-峰间距均值 以及相邻峰-谷差值均值 并将得到的横断面相邻峰-峰间距均值 相邻峰-谷差值均值 作为每个横断面的代表值，再将这些代表值进行正态性检验并拟合为正态分布曲线，从而得出正态分布曲线的均值μ及标准差σ；
步骤6：制备双层车辙板试件，然后从双层车辙板试件中钻取若干圆柱体芯样，并将圆柱体芯样分别进行直接剪切与层间拉拔试验获得剪切应力平均值和拉拔应力平均值；
步骤7：利用剪切应力平均值和拉拔应力平均值以及正态分布曲线的均值μ及标准差σ对不同打毛参数车辙板试件表面的打毛效能进行评价。
2.根据权利要求1所述的一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，步骤2中利用三维激光发射器对不同打毛深度的沥青混合料车辙板试件表面进行扫描时激光发射器的移动速率为3.6km/h。
3.根据权利要求1所述的一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，步骤3中对原始三维激光点云数据进行平滑处理具体为：将横断面原始三维激光点云数据的三维坐标点逐点连接，利用局部加权回归散点平滑法对原始横断面形貌进行平滑处理，削弱或去除激光点云的噪声。
4.根据权利要求1所述的一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，步骤4中横断面相邻峰-峰间距pwi的计算方法如下：
pwi＝xpi+1-xpi (i＝1，2……m)
式中，m为横断面中波峰的数量，xpi为第i个波峰的横坐标，xpi+1为第i+1个波峰的横坐标。
5.根据权利要求1所述的一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，步骤4中横断面相邻峰-谷差值rvdi的计算方法如下：
rvdi＝zpi-zti (i＝1，2……n)
式中，n为横断面中波谷的数量，zpi为第i个波峰的高程值，zti为第i个波谷的高程值。
6.根据权利要求1所述的一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，步骤5中每个横断面相邻峰-峰间距均值 的计算方法如下：
式中，m为横断面中波峰的数量，pwi为横断面相邻峰-峰间距。
7.根据权利要求1所述的一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，步骤5中每个横断面相邻峰-谷差值均值 的计算方法如下：
式中，n为横断面中波谷的数量，rvdi为横断面相邻峰-谷差值。
8.根据权利要求1所述的一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，步骤6中制备双层车辙板试件的方法为：将沥青混合料车辙板试件按照0.5kg/m2洒布量均匀的涂抹上乳化沥青粘层油，然后将沥青混合料车辙板试件放入双层模具中，按AC-16的配合比制成双层车辙板试件。
9.根据权利要求1所述的一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，其特征在于，步骤6中每个双层车辙板试件上钻取四个尺寸为100mm×100mm的芯样为平行试件。
一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法
技术领域
背景技术
[0002] 沥青路面因行车舒适性好、建设速度快、养护维修方便是我国高等级公路最主要的结构类型。由于我国气候和交通荷载条件恶劣，车辆超载现象严重，通车后容易发生层间剪切滑移，严重时形成车辙、滑移、推挤和拥包等病害，而这些病害产生的根本原因是由于沥青路面层间粘结效能不足所导致的。目前针对出现的各种常见路面病害类型，通常的方法是加厚沥青面层或增加新铺面层以加强对拉应力和拉应变的抵抗能力。但是，如果忽视层间的粘结，即使面层和基层的强度再高，沥青路面的病害仍不会根本解决。因此，沥青路面层间粘结效能对路面使用寿命和服务质量的影响至关重要。
[0003] 增强层间粘结效能的措施主要有打毛(人工钢刷粗糙和专用打毛机打毛)和喷洒粘层油。喷洒粘层油是在沥青路面结构层之间喷洒的高粘材料，其作用是使上下沥青层完全粘结成一个整体。但是在施工过程中由于喷洒量控制不严、喷洒不均匀以及层间污染等问题，仅采用喷洒粘层油的实际效果并不十分理想。因此，实际施工中在喷洒粘层油之前一般还要对下层沥青表面进行打毛处置。打毛(人工钢刷粗糙和专用打毛机打毛)是使层间表面变得粗糙以增加层间粘结效能，这种方法在国内外获得了广泛的认可和应用。然而，由于施工时选用的打毛转子类型、打毛速度以及操作人员的施工经验等原因，打毛的横、纵断面均匀性无法得到严格控制，而通过刻度尺等工具进行人为量测无法对打毛后的路表横、纵断面特征进行准确量化，而且难以建立打毛表面特征与层间粘结效能的关系。因此提出一种快速、准确地建立路表打毛特征参数与层间粘结效能评价方法成为迫切需要解决的问题。
[0004] 随着激光检测的快速发展，三维激光因其高速度、高精度、高解析率的构建路表三维形貌特征成为未来路面检测发展的主要方向。三维激光分辨率最高可达0.092mm，扫描速度最高可达5000Hz。每条剖面轮廓线所包含的数据点数最多为1280个，利用车载三维激光系统还可以实现现场高速检测。尽管如此，三维激光的原理却并不复杂。三维激光技术主要基于光学三角法原理，由一个激光发射器和一个包含电耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的数字照相机组成。当采集数据时，激光发射器向扫描对象表面发出线激光，照相机以图像的方式获取线激光。然后，应用次像素峰值检测算法来分析线激光图像，找到线激光次像素的位置，将线激光的形变转化为物体表面的形变。因此,利用三维激光技术所获取的物体表面高精度、高密度、高解析率的激光点云数据可构建近乎真实的层间处置界面细观模型。
[0005] 基于上述分析，鉴于沥青路面层间粘结效能对路面使用寿命和服务质量的影响至关重要，而打毛作为一种有效增强沥青路面层间粘结效能的技术措施。由于难以全面、准确地描述沥青层间打毛界面的细观纹理差异，进而无法准确量化评价不同打毛处置技术对层间粘结强度的影响并且无法检验层间处置施工的均匀性与准确性。因此，当前迫切需要解决的技术问题是提供一种能够快速获取打毛界面细观纹理并建立打毛效能评价方法。
发明内容
[0007] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] 一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，包括以下步骤：
[0009] 步骤1：制备若干沥青混合料车辙板试件，并对沥青混合料车辙板试件表面按照不同打毛深度沿纵向打毛；
[0010] 步骤2：利用三维激光发射器对不同打毛深度的沥青混合料车辙板试件表面进行扫描，扫描方向与打毛方向平行，以获取沥青混合料车辙板试件表面的原始三维激光点云数据；
[0011] 步骤3：对原始三维激光点云数据进行平滑处理，得到平滑后的三维激光点云数据；
[0012] 步骤4：根据平滑后的三维激光点云数据计算横断面相邻峰-峰间距pwi以及相邻峰-谷差值rvdi；
[0013] 步骤5：根据横断面相邻峰-峰间距pwi以及相邻峰-谷差值rvdi计算每个横断面相邻峰-峰间距均值 以及相邻峰-谷差值均值 并将得到的横断面相邻峰-峰间距均值 相邻峰-谷差值均值 作为每个横断面的代表值，再将这些代表值进行正态性检验并拟合为正态分布曲线，从而得出正态分布曲线的均值μ及标准差σ；
[0015] 步骤7：利用剪切应力平均值和拉拔应力平均值以及正态分布曲线的均值μ及标准差σ对不同打毛参数车辙板试件表面的打毛效能进行评价。
[0016] 进一步地，步骤2中利用三维激光发射器对不同打毛深度的沥青混合料车辙板试件表面进行扫描时激光发射器的移动速率为3.6km/h。
[0017] 进一步地，步骤3中对原始三维激光点云数据进行平滑处理具体为：将横断面原始三维激光点云数据的三维坐标点逐点连接，利用局部加权回归散点平滑法对原始横断面形貌进行平滑处理，削弱或去除激光点云的噪声。
[0018] 进一步地，步骤4中横断面相邻峰-峰间距pwi的计算方法如下：
[0019] pwi＝xpi+1-xpi (i＝1，2……m)
[0020] 式中，m为横断面中波峰的数量，xpi为第i个波峰的横坐标，xpi+1为第i+1个波峰的横坐标。
[0021] 进一步地，步骤4中横断面相邻峰-谷差值rvdi的计算方法如下：
[0022] rvdi＝zpi-zti (i＝1，2……n)
[0023] 式中，n为横断面中波谷的数量，zpi为第i个波峰的高程值，zti为第i个波谷的高程值。
[0024] 进一步地，步骤5中每个横断面相邻峰-峰间距均值 的计算方法如下：
[0025]
[0026] 式中，m为横断面中波峰的数量，pwi为横断面相邻峰-峰间距。
[0027] 进一步地，步骤5中每个横断面相邻峰-谷差值均值 的计算方法如下：
[0028]
[0029] 式中，n为横断面中波谷的数量，rvdi为横断面相邻峰-谷差值。
[0030] 进一步地，步骤6中制备双层车辙板试件的方法为：将沥青混合料车辙板试件按照2
0.5kg/m 洒布量均匀的涂抹上乳化沥青粘层油，然后将沥青混合料车辙板试件放入双层模具中，按AC-16的配合比制成双层车辙板试件。
0.5kg/m 洒布量均匀的涂抹上乳化沥青粘层油，然后将沥青混合料车辙板试件放入双层模具中，按AC-16的配合比制成双层车辙板试件。
[0031] 进一步地，步骤6中每个双层车辙板试件上钻取四个尺寸为100mm×100mm的芯样为平行试件。
[0032] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0033] 本发明弥补了沥青路面打毛效能评价方法的空白，基于先进的三维激光检测技术，能够准确、快速地获取打毛后沥青混合料车辙板试件激光点云数据，对点云数据进行平滑处理，提取并计算横、纵断面特征参数。通过这些特征参数拟合的正态分布曲线评价打毛界面整体的均匀性，根据车辙板试件的剪切拉拔试验结果来评价打毛效能。这种评价方法可以对打毛后的路表横、纵断面特征进行准确量化，还可以建立打毛表面特征与层间粘结效能的关系，从而为进一步探讨横断面结构对沥青混合料层间粘结强度的影响规律，确定施工中如何提高沥青路面层间粘结强度的最佳打毛参数，评价打毛界面施工的均匀性与准确性，为保证层间处置施工质量奠定了基础。附图说明
[0034] 图1是本发明的流程示意图；
[0035] 图2是沥青混合料车辙板试件扫描的示意图；
[0036] 图3是某路表横断面平滑前后的三维激光点云数据图；
[0037] 图4a是试件Ⅰ原始三维激光点云数据图；
[0038] 图4b是试件Ⅱ原始三维激光点云数据图；
[0039] 图4c是试件Ⅲ原始三维激光点云数据图；
[0040] 图5a是试件Ⅰ平滑后的三维激光点云数据图；
[0041] 图5b是试件Ⅱ平滑后的三维激光点云数据图；
[0042] 图5c是试件Ⅲ平滑后的三维激光点云数据图；
[0043] 图6是沥青混合料车辙板试件表面断面特征参数说明图；
[0044] 图7是沥青混合料车辙板试件横断面代表值正态性检验图；
[0045] 图8a是沥青混合料车辙板试件横断面峰谷差值拟合正态分布曲线图；
[0046] 图8b是沥青混合料车辙板试件横断面峰峰间距拟合正态分布曲线图；
[0047] 图9a是沥青混合料车辙板试件钻芯1～4取样位置示意图；
[0048] 图9b是沥青混合料车辙板试件钻芯5～8取样位置示意图；
[0049] 图10是沥青混合料车辙板试件直接剪切和层间拉拔试验结果直方图。
具体实施方式
[0050] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
[0051] 参见图1及图2，一种基于三维激光检测技术的沥青路面打毛效能评价方法，包括以下步骤：1.沥青混合料车辙板试件的制备与打毛
[0052] 1)沥青混合料车辙板试件的制备
[0053] 按照交通部部颁标准JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0703-2011试件成型方法成型沥青混合料车辙板试件。
[0054] 2)沥青混合料车辙板试件打毛
[0055] 利用小型打毛机对沥青混合料车辙板试件表面按照不同打毛深度沿纵向打毛。打毛深度通过小型打毛机的丝杠刻度参数进行调节。
[0056] 2.三维激光扫描沥青混合料车辙板试件
[0057] 以扫描速率为3.6km/h的三维激光发射器对不同打毛深度的沥青混合料车辙板试件表面进行扫描，扫描方向与打毛方向平行，以获取沥青混合料车辙板试件表面三维激光点云数据。
[0058] 3.三维激光点云数据的平滑
[0059] 将横断面三维激光点云数据的三维坐标点逐点连接，利用局部加权回归散点平滑法对原始横断面形貌进行平滑处理，削弱或去除激光点云的噪声。
[0060] 4.车辙板打毛表面特征参数的提取与计算
[0061] 1)车辙板打毛表面特征参数的提取
[0062] 分析沥青混合料车辙板试件点云数据，提取横断面相邻峰-峰间距pwi、相邻峰-谷差值rvdi。其中，相邻峰-峰间距指断面上两个相邻波峰之间的横向距离；相邻峰-谷差值指相邻波峰与波谷之间的高程差。
[0063] 2)车辙板打毛表面特征参数的计算
[0064] 计算每个横断面相邻峰-峰间距pwi、相邻峰-谷差值rvdi，各参数的计算方法如下：
[0065] 横断面相邻峰-峰间距pwi：
[0066] pwi＝xpi+1-xpi (i＝1，2……m) (1)
[0067] 式中，m为横断面中波峰的数量，xpi为第i个波峰的横坐标。
[0068] 横断面相邻峰-谷差值rvdi：
[0069] rvdi＝zpi-zti (i＝1，2……n) (2)
[0070] 式中，n为横断面中波谷的数量，zpi为第i个波峰的高程值，zti为第i个波谷的高程值。
[0071] 5.车辙板试件表面横、纵断面特征参数分析
[0072] 1)横断面分析
[0073] 计算每个横断面相邻峰-峰间距均值 相邻峰-谷差值均值 各参数的计算方法如下：
[0074] 横断面相邻峰-峰间距均值
[0075]
[0076] 式中，m为横断面中波峰的数量，pwi为横断面相邻峰-峰间距。
[0077] 横断面相邻峰-谷差值均值
[0078]
[0079] 式中，n为横断面中波谷的数量，rvdi为横断面相邻峰-谷差值。
[0080] 2)纵断面分析
[0081] 将得到的横断面相邻峰-峰间距均值 相邻峰-谷差值均值 作为每个横断面的代表值，再将这些代表值进行正态性检验并拟合为正态分布曲线，从而得出正态分布曲线的均值μ及标准差σ。
[0082] 6.双层车辙板试件的制备与钻芯并进行剪切拉拔试验
[0083] 1)双层车辙板试件的制备
[0084] 将沥青混合料车辙板试件按照0.5kg/m2洒布量均匀的涂抹上乳化沥青粘层油，然后将沥青混合料车辙板试件放入双层模具中，按AC-16的配合比制成双层车辙板试件。
[0085] 2)双层车辙板试件的钻芯
[0086] 在试验室用取芯机从双层车辙板试件中钻取圆柱体试件，每个双层车辙板试件上钻取四个尺寸为100mm*100mm的芯样为平行试件。
[0087] 3)直接剪切与层间拉拔试验
[0088] 将芯样分别进行直接剪切与层间拉拔试验。直接剪切试验是目前较为常规的评价试件的抗剪性能的方式。层间拉拔试验则是可以反映试件结构层间粘结强度的试验。
[0089] 7.打毛效果评价
[0090] 将获取的拉拔应力平均值(N)和剪切应力平均值(N)绘制直方图以及拟合曲线的均值μ及标准差σ对不同打毛参数车辙板试件表面的打毛效能进行评价，剪切应力描述了车辙板试件的抗剪强度；然后找出拉拔应力平均值的最大值，拉拔应力表明了车辙板试件抗拉强度，正态分布曲线的均值μ反映了车辙板试件表面空隙所对应的最佳沥青最大公称粒径；标准差σ反映了车辙板试件表面打毛的均匀程度。
[0091] 下面结合具体实施例对本发明做详细描述：
[0092] 在图1～10中，本实施例采用三维激光技术对沥青路面打毛效能评价方法由以下步骤组成：
[0093] 1.沥青混合料车辙板试件的制备与打毛
[0094] 1)沥青混合料车辙板试件的制备
[0095] 按照交通部部颁标准JTG E20 2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0703-2011试件成型方法，采用标号为70的基质沥青，按照表1配合比配制AC-16底板，均匀拌和后倾倒入车辙板模具中，后采用HYCX-1型车辙试样成型机来回碾压24次后置于干燥室外放置两天后，拆模，最终得到6块沥青混合料车辙板试件。
[0096] ①车辙板材料技术性质及组成
[0097] (1)沥青
[0098] 本实例中采用韩国的AH-70沥青作为沥青混合料车辙板试件的粘结材料，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)的要求进行沥青材料的试验，各项指标均满足重交通道路石油沥青技术指标的要求。
[0099] (2)集料
[0100] 本实例集料为石灰岩，矿粉为磨细石灰石粉末。集料密度按照《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)的要求进行测定，其中，粗集料的密度采用网篮法测定，细集料密度采用容量瓶法测定。矿粉密度采用李氏比重瓶法测定，介质为煤油，其值为2.690。
[0101] (3)沥青板配合比设计
[0102] 本实例沥青面层选取了AC-16级配，级配组成详见表1。
[0103] 表1 沥青混合料级配表
[0104]
[0105] 2)沥青混合料车辙板试件的打毛
[0106] 沥青混合料车辙板试件均沿纵向打毛，每组试件按打毛深度不同分成3组，每组2块试件。不同试件打毛参数见表2所示。
[0107] 表2 不同试件打毛参数
[0108]
[0109] 2.三维激光扫描沥青混合料车辙板试件
[0110] 实际扫描过程中，激光传感器的架设高度为750mm，移动速率为3.6km/h，扫描频率为200Hz，相邻两条激光线之间的距离为5mm，扫描断面宽度为825mm。扫描方向与打毛方向相同。实验室温度为20℃，相对湿度为40％。扫面示意图见图2。
[0111] 本发明采用的设备为新兴的3D线激光传感器(Gocator 2380型传感器)对沥青混合料车辙板试件进行扫描。3D线激光传感器技术参数见表3。
[0112] 表3 3D线激光传感器技术参数
[0113]产品型号 Gocator 2380
每条剖面轮廓所包含数据点数 1280
Z方向分辨率(mm) 0.092-0.488
X方向分辨率(mm) 0.375-1.100
测量范围MR(mm) 800
设备尺寸(mm) 49*75*272
每条剖面轮廓所包含数据点数 1280
Z方向分辨率(mm) 0.092-0.488
X方向分辨率(mm) 0.375-1.100
测量范围MR(mm) 800
设备尺寸(mm) 49*75*272
[0114] 3.三维激光点云数据的平滑
[0115] 三维激光设备所采集的三维激光点云数据受到光照等外界环境的影响，存在一定的高频噪声，图3所示细曲线为基于原始数据所建立的某路表横断面形态。由图3可以看出，原始数据受到高频噪声影响，不能有效地反映路面横断面的真实形态。同时，原始数据较多地反映了路面横断面的微观构造，无法凸显路面横断面的宏观特征。平滑处理方法可以有效地削弱或消除原始数据中的偶然噪声及高频噪声，同时凸显路面横断面的宏观构造。
[0116] 本实例采用5阶巴特沃兹低通滤波器进行平滑处理，消除材料表面纹理和高频激光信号波动的影响。公式(1)为5阶巴特沃兹低通滤波器的转移函数，s为复变量，ωc为其截止频率；数据处理过程中，采样频率是每秒采集的数据个数，将其设置为100Hz，截止频率为0.5Hz。
[0117] 其中，
[0118] 图3所示加粗曲线为经过平滑处理后的某路面横断面形态，对比图3所示细曲线可以发现，加粗曲线更加真实地反映了路表横断面的宏观特征及凸凹状况。
[0119] 4.车辙板打毛表面特征参数的提取与计算
[0120] 1)车辙板打毛表面特征参数的提取
[0121] 分析沥青混合料车辙板试件点云数据，提取横断面相邻峰-峰间距pwi、相邻峰-谷差值rvdi。其中，相邻峰-峰间距指断面上两个相邻波峰之间的横向距离；相邻峰-谷差值指相邻波峰与波谷之间的高程差。
[0122] 2)车辙板打毛表面特征参数的计算
[0123] 计算每个横断面相邻峰-峰间距pwi、相邻峰-谷差值rvdi，各参数的计算方法如下：
[0124] 横断面相邻峰-峰间距pwi：
[0125] pwi＝xpi+1-xpi (i＝1，2……m) (2)
[0126] 式中，m为横断面中波峰的数量，xpi为第i个波峰的横坐标。
[0127] 横断面相邻峰-谷差值rvdi：
[0128] rvdi＝zpi-zti (i＝1，2……n) (3)
[0129] 式中，n为横断面中波谷的数量，zpi为第i个波峰的高程值，zti为第i个波谷的高程值。
[0130] 5.车辙板试件表面横、纵断面特征参数分析
[0131] 1)横断面分析
[0132] 计算每个横断面相邻峰-峰间距均值 相邻峰-谷差值均值 各参数的计算方法如下：
[0133] 横断面相邻峰-峰间距均值
[0134]
[0135] 式中，m为横断面中波峰的数量，pwi为横断面相邻峰-峰间距。
[0136] 横断面相邻峰-谷差值均值
[0137]
[0138] 式中，n为横断面中波谷的数量，rvdi为横断面相邻峰-谷差值。
[0139] 各个横断面相邻峰-峰间距均值 相邻峰-谷差值均值 见表4。
[0140] 表4 横断面相邻峰-峰间距均值 相邻峰-谷差值均值
[0141]
[0142]
[0143] 2)纵断面分析
[0144] 将得到的横断面相邻峰-峰间距均值 相邻峰-谷差值均值 作为每个横断面的代表值，再将这些代表值进行正态性检验，相关性系数越接近1就表明数据和正态分布拟合得越好。将试件Ⅰ峰谷差值的代表值进行正态性检验，从图7可以看到相关性系数为0.984，说明这些代表值近似服从正态分布。类似的，每个试件的相邻峰-峰间距、相邻峰-谷差值代表值都是近似服从正态分布的。
[0145] 将这些代表值拟合为正态分布曲线，从而得出正态分布曲线的均值μ及标准差σ。
[0146] 6.双层车辙板试件的制备与钻芯并进行剪切拉拔试验
[0147] 1)双层车辙板试件的制备
[0148] 将沥青混合料车辙板试件按照0.5kg/m2洒布量均匀的涂抹上乳化沥青粘层油，然后将沥青混合料车辙板试件放入双层模具中，按AC-16的配合比制成双层车辙板试件。
[0149] 2)双层车辙板试件的钻芯
[0150] 在试验室用取芯机从双层车辙板试件中钻取圆柱体试件，每个双层车辙板试件上钻取四个尺寸为100mm*100mm的芯样为平行试件，取样位置见图9a和图9b。
[0151] 3)直接剪切与层间拉拔试验
[0152] ①直接剪切试验
[0153] 直接剪切试验的主要思想是模拟路面粘结层的受剪状态，严格来说其试验原理和路面实际受力状况有一定差别，但是由于其结果得到的是粘结层平均抗剪强度，并以此来接近粘结层的实际受剪状态，且试验方法比较简单，容易控制，因此用它来评价抗剪切性能是可以接受的。
[0154] 室内剪切试验操作方法如下：
[0155] (1)将每组试件编号1、4、6、7的芯样进行直接剪切试验；
[0156] (2)将芯样事先放入水浴箱中在25℃下保温2-3小时左右；
[0157] (3)将芯样固定在设备左端的模具上，保证粘结层接触面于模具的接缝处于同一平面；
[0158] (4)将力臂复位后设置好加载速度(采用速度为30mm/min)和编号，即可开始进行剪切；
[0159] (5)剪切结束后，直接读取破坏应力值及破坏位移大小。
[0160] ②层间拉拔试验
[0161] 粘结面要保持良好的连续状态，除了在水平方向上能够具备足够的抗剪强度之外，还要在竖向方向上能够提供良好的粘结强度。层间拉拔试验正是可以反映路面结构层间粘结强度的试验，其目的是为了检验粘层与上、下两层间的粘结能力，并且还可以观察到粘结效能不足时的破坏现象。
[0162] 室内拉拔试验操作步骤如下：
[0163] (1)将每组试件编号2、3、5、8的芯样进行层间拉拔试验；
[0164] (2)将25±1℃的试件两头用环氧树脂分别固定在底面板和拉拔头上；
[0166] (4)将拉拔力臂下的螺帽与拉拔头衔接固定好后设置加载速度(本次试验采用速度为30mm/min)和编号，开启电机至破裂后自动停止，直接读取破坏应力值及破坏位移大小。
[0167] 7.打毛效果评价
[0168] 车辙板试件的直接剪切与层间拉拔试验数据见表5并由此绘制直方图(图10)。
[0169] 表5 车辙板试件的直接剪切与层间拉拔试验数据
[0170]
[0171] 本实例中，根据直方图，我们可以看到试件Ⅱ的剪切应力平均值与拉拔应力平均值均大于另外两组试件。原因是通过试件Ⅱ峰峰间距拟合曲线表明试件Ⅱ峰峰间距的均值μ＝16.04mm，标准差σ＝0.1720mm。而双层车辙板试件上层沥青是由AC-16的配合比制成的，从而上层沥青可以嵌入下层沥青的波谷中形成齿轮的啮合效应。相比于试件Ⅱ，试件I的峰峰间距均值小于16mm，上层沥青中的一些颗粒无法进入下层沥青的波谷中；试件Ⅲ的峰峰间距均值大于16mm，上层沥青无法完全填满下层沥青的波谷中。因此试件Ⅰ与试件Ⅲ都无法使上下层沥青形成齿轮的啮合效应。试件Ⅱ的峰谷差值拟合曲线表明试件Ⅱ峰谷差值的均值μ＝4.010mm，标准差σ＝0.1472mm，说明在打毛深度是4mm的情况下，试件Ⅱ的峰峰间距均值为16.04mm恰好可以使上下层沥青形成齿轮的啮合效应，从而使打毛效果最好。因此，在AC-16级配以及采用该打毛设备的情况下，在打毛深度为4mm时，打毛效果最好。
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