[发明专利]一种路基压实度实时无损检测方法及系统

权利要求书

1.一种路基压实度实时无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，施工作业现场数据采集，得到含水量和干密度关系曲线，根据关系曲线得到最大干密度及其对应的最佳含水量；

步骤2，建立压实度与加速度有效值之间的线性关系，其中压实度为被压材料实时干密度与最大干密度之比值，实时干密度通过环刀法测得，加速度有效值为通过加速度传感器首先测得检测值；

步骤3，以步骤1得到的最大干密度为基础，通过步骤2压实度与加速度有效值的线性关系曲线，确定路段压实需要达到的压实度指标值，即压实达标所需的最低压实度值；；

步骤4，建立压实度和频域谐波比值的线性关系，通过得到的最低压实度值得出压实达标所需的最小谐波比值；

步骤5，施工路段压实状况的实时检测，将压实状况及时反馈给作业人员。

2.根据权利要求1所述的一种路基压实度实时无损检测方法，其特征在于，步骤1中具体包括：

施工作业现场的数据采集包括：施工路段路基最佳含水量和路基干密度；

以施工路段路基含水量为横坐标，路基干密度为纵坐标，绘制出含水量与干密度的关系曲线。

3.根据权利要求1所述的一种路基压实度实时无损检测方法，其特征在于，步骤2具体包括：

(1)在振动压路机的振动马达侧以圆周方式布置2～3个加速度传感器，传感器的信号线连接数据采集设备，数据采集设备连接计算机；

(2)对检测值进行分析处理：将采集到的加速度反馈信号利用频域滤波、小波分析法进行处理，并对其进行求平均值，得到的数据为有效值；

(3)施工段实际压实度值的检测：现场利用环刀法测得实际压实度值，振动压路机每碾压一遍对多个检测点进行检测，然后计算其平均值，得到路段的压实度；

(4)以上述步骤得到的有效值作为横坐标，压实度作为纵坐标，绘制出有效值和压实度的关系曲线，并对此曲线进行线性拟合，得出有效值和压实度之间的线性关系。

4.根据权利要求3所述的一种路基压实度实时无损检测方法，其特征在于，加速度传感器需2～3个均布置在振动发达一侧；施工路段的试验段长度为20m—30m。

5.根据权利要求1所述的一种路基压实度实时无损检测方法，其特征在于，步骤3中压实度指标值为压实所需达到的标准下限值。

6.根据权利要求1所述的一种路基压实度实时无损检测方法，其特征在于，步骤4具体包括：

(1)对步骤2得到的检测值数据，进行分析处理后得到的有效数据进行时频域转换，得到振动压路机每碾压一遍所对应的频域信号，计算频域信号中各频率谐波成分的比值，得到的计算结果为谐波比值，计算公式如下：

其中：A_0.5为半倍频；

A_1.5为1.5倍频；

A₂为2倍频；

A₁为1倍频，即激振频率；

(2)以上述的频率谐波比值为横坐标，压实度为纵坐标，绘制谐波比值和压实度的关系曲线，并对其进行关系拟合，得到谐波比值和压实度的线性关系；通过该线性关系利用压实度指标值得出谐波比值指标值，即谐波比值下限值。

7.根据权利要求1所述的一种路基压实度实时无损检测方法，其特征在于，步骤5具体包括：

施工作业时，振动压路机对路段路基进行振动碾压，安装在压路机振动马达处的加速度传感器负责实时采集激振反馈信号，得到步骤2中所述的检测值并将检测值实时传输给计算机，计算机判断压实质量的方法：

计算机对信号数据进行实时处理得到有效值和谐波比值，通过有效值和压实度的线性关系可利用有效值计算得到实时压实度值，或通过谐波比值和压实度的线性关系利用谐波比值计算得出实时压实度值，并将实时压实度值与步骤3中的压实指标值进行比较来判断压实质量状况。