[发明专利]一种路基横向压实度与均匀度的检测方法

权利要求书

1.一种路基横向压实度与均匀度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在对待压实路基进行压实之前，判断是否能获取第一线性回归方程和第二线性回归方程，其中第一线性回归方程为，第二线性回归方程为，式中K为横向压实度，为被压实层反力的合力，s为横向压实度均匀性参数，为横向均匀度指标；

若是，则获取第一线性回归方程和第二线性回归方程；

在对待压实路基进行压实的过程中，实时获取压路机的加速度信息，所述加速度信息包括压路机振动轮的第一线加速度和第一角加速度，以及压路机车架的第二线加速度和第二角加速度；

基于获取的加速度信息，根据预设的计算规则，计算得到被压实层反力的合力和被压实层的横向均匀度指标；

根据计算得到的被压实层反力的合力和第一线性回归方程，确定待压实路基的横向压实度，并根据计算得到的被压实层的横向均匀度指标和第二线性回归方程，确定待压实路基的横向压实度均匀性参数；

其中，所述判断是否能获取第一线性回归方程和第二线性回归方程的步骤包括：

在待压实路基上进行预设的标定实验，所述标定实验的过程如下：

从待压实路基中选择多段实验路段，在每个实验路段上确定多组取样点，每组取样点包括以实验路段长度方向的中心线为对称轴对称设置的两个取样点；

先对每个实验路段采用压路机静压1遍，然后通过压路机分别采用不同的激振力对多段实验路段进行碾压，并在碾压过程中，实时获取压路机的加速度信息，并将压路机振动轮位于每组取样点位置上时获取的加速度信息记为目标加速度信息；

基于获取的目标加速度信息，根据预设的计算规则，计算得到每个取样点处被压实层反力的合力，以及得到每组取样点处被压实层的横向均匀度指标；

检测每个取样点的压实度，以多个取样点处被压实层反力的合力为横坐标，对应多个取样点的压实度为纵坐标作图，进行线性回归分析，得到第一线性回归方程及回归参数a、b和；

基于每个取样点的压实度，根据预设计算公式计算每组取样点处被压实层的横向压实度均匀性参数，以多组取样点中每组取样点处被压实层的横向均匀度指标为横坐标，对应多组取样点中每组取样点处被压实层的横向压实度均匀性参数为纵坐标作图，进行线性回归分析，得到第二线性回归方程及回归参数c、d和，其中，s为横向压实度均匀性参数，和分别同一组取样点内两个取样点处的压实度；

判定和是否大于预设阈值；

若是，则判断可以获取第一线性回归方程和第二线性回归方程；

若否，则判断不能获取第一线性回归方程和第二线性回归方程；

其中，所述预设的计算规则包括以下步骤：

根据公式（1）和公式（2）计算压路机车架反力的合力和合力矩：

（1）

（2）

其中，为压路机车架反力的合力，为车架的质量，为获取的压路机车架的第二线加速度，为重力加速度，为压路机车架反力的合力矩，为车架的转动惯量，为获取的压路机车架的第二角加速度；

根据公式（3）计算压路机激振力：

（3）

其中，为压路机激振力，为压路机激振装置的质量，为压路机激振装置的竖向偏心距，为压路机激振装置的角速度；

根据公式（4）和公式（5）计算压路机振动轮质心处的第三线加速度和第三角加速度：

（4）

（5）

其中，为第三线加速度，为获取的压路机振动轮的第一线加速度，为获取的压路机振动轮的第一角加速度，为设置在压路机振动轮上的加速度传感器的偏心距；

根据公式（6）和公式（7）计算被压实层反力的合力和合力矩：

（6）

（7）

其中，为被压实层反力的合力，为振动轮的质量，为被压实层反力的合力矩，为压路机激振装置的横向偏心距，为振动轮的转动惯量；

根据公式（8）计算被压实层的横向均匀度指标：

（8）。