ارزیابی عملکرد سیستم زهکشی روسازی آسفالتی با تحلیل نتایج آزمایش GPR

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی راه‏آهن، دانشگاه علم وصنعت ایران، تهران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

4 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

از جمله پارامترهای مهم در ارزیابی وضعیت روسازی آسفالتی راه ­ها، بررسی شرایط زهکشی لایه ­های اساس و زیراساس است. تکنیک غیرمخرب رادار نفوذی زمین (GPR) می ­تواند به عنوان ابزاری کاربردی در این راستا مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش، ارتباط میان داده ­های به­ دست آمده از تصاویر ثبت شده توسط دستگاه GPR و درصد رطوبت سیستم روسازی آسفالتی مورد بررسی قرار گرفته است. تعداد 18 نمونه استوانه­ ای با قطر و ارتفاع 80 سانتی‏متر و متشکل از لایه­ های آسفالت، اساس، زیراساس، بستر متراکم و بستر طبیعی در سه درصد رطوبت مختلف تهیه و متراکم شدند. سپس، برداشت تصاویر از نمونه­ ها با کمک یک دستگاه GPR با آنتن 250 مگاهرتز صورت گرفته و تصاویر ثبت شده در نرم­ افزار Labview مورد تحلیل و پردازش آماری قرار گرفته ­اند. بررسی پارامترهای آماری به­دست آمده از تصاویر نشان داد که توزیع پارامتر کشیدگی، علاوه بر برخورداری از توزیعی مشابه توزیع نرمال، روند تغییرات منظم و قابل تفسیری با درصد رطوبت داراست. بر این اساس، با برازش یک منحنی خطی میان پارامتر کشیدگی و درصد رطوبت رابطه­ ای به­دست آمده است که به کمک آن می­ توان درصد رطوبت لایه­ های روسازی را با دقت مناسبی بر اساس خروجی آزمایش GPR تخمین زد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Asphalt Pavement Drainage System using GPR Data Analysis

نویسندگان [English]

  • M. Esmaeili 1
  • S. Daliri Liavali 2
  • M. Ghasemizadeh 3
  • F. Khatibi 4
1 Assosciate Professor, School of Railway Eng., Iran Univ. of Sci. and Technol., Tehran, I. R. Iran
2 Graduated MSc., Islamic Azad Univ., South Tehran Branch, Tehran, I. R. Iran
3 Graduated MSc., Faculty of Civil Eng., Amir Kabir Univ. of Technol., Tehran, I. R. Iran
4 PhD Student, School of Railway Eng., Iran Univ. of Sci. and Technol., Tehran, I R. Iran
چکیده [English]

Drainage conditions of base and sub-base layers are one of the key factors that affect serviceability of asphalt pavement of the roads. The non-destructive testing method of ground penetrating radar (GPR) has been considered as an applicable method in this respect. In this paper, the relationship between obtained data from recorded images by GPR machine and moisture content of asphalt pavement system was investigated. Eighteen cylindrical samples with 80 cm diameter and height were constructed from asphalt, base, sub-base, compacted medium and natural medium in three different moisture percentages, and then were compacted. Then, a GPR machine, with 250 MHz antenna, was conducted over samples for profiling survey and the obtained radar images were analyzed statistically using Labview software. Comparison of the statisticall parameters obtained from the images showed that distribution of kurtosis is similar to a normal distribution and has logical and interpretable variation-trend with moisture percentage. Therefore, by using a linear curve, fitted between kurtosis and moisture content, an equation was extracted which could help to estimate nearly accurate the moisture content of pavement layers, based on the output of GPR test.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ground penetrating radar
  • Non-destructive test
  • Asphalt pavement drainage
  • Pavement moisture
معاونت برنامه­ریزی ونظارت راهبردی ریاست جمهوری، 1381. "آیین­نامه روسازی آسفالتی راه­های ایران". نشریه 234.
معاونت برنامه­ریزی ونظارت راهبردی ریاست جمهوری، 1382. "مشخصات فنی عمومی راه". نشریه 101.
AASHTO. 2001. “Moisture-density relations of soils: T180”.
AASHTO. 2003. “Soil classification: M 145”.
ASTM. 1991. “Standard test method for California bearing ratio (CBR) of laboratory-compacted soils: D1883”.
Alharthi, A. and Lan