[發(fā)明專利]一種基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710114361.2
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106894316B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 吳少鵬;陳俊麗;龐凌;肖月;陳美祝;劉剛;劉全濤
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01;G01B11/16;G01N3/08;G01N15/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

1.一種基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在車轍試件表面固定安裝一個或多個光纖光柵傳感器；所述光纖光柵傳感器的安裝位置如下：光纖光柵傳感器安裝距車轍試件各邊緣大于等于30mm；光纖光柵傳感器距離車轍試件的輪碾區(qū)域至少30mm；

2)設置加速加載的試驗參數，通過加速加載試驗模擬車轍形成，實時監(jiān)測光纖光柵傳感器；所述加速加載的試驗參數包括溫度、輪碾載荷、輪碾速度；

3)監(jiān)測光纖光柵傳感器的應變值，制作載荷次數與車轍試件表面應變值的關系曲線圖；

4)車轍試件結構破壞分析：通過載荷次數與車轍試件表面應變值的關系曲線圖分析車轍試件變形破壞程度，所述車轍試件變形破壞程度分為三個階段：遷移期、穩(wěn)定期、破壞期；

當車轍試件表面應變值不斷增大時，判定車轍試件處于遷移期，此時，當輪碾時，瀝青路面的孔隙率減小，車轍的位移變化率不斷增大；

當車轍試件表面應變值一定數值范圍內波動，且波動幅值較小時，判定車轍試件處于穩(wěn)定期，此時，瀝青路面孔隙基本被壓實，車轍的位移變化率基本保持不變；

當車轍試件表面應變值幅值發(fā)生突變，波動幅值為穩(wěn)定期的三倍左右，判定車轍試件處于破壞期，此時，瀝青路面結構破壞，車轍位移變化率急劇增大。

2.根據權利要求1所述的基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法，其特征在于，所述步驟1)中多個光纖光柵傳感器時，安裝方式如下：多個光纖光柵傳感器安裝時，光纖光柵傳感器間距大于15mm。

3.根據權利要求1所述的基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法，其特征在于，所述步驟1)中光纖光柵傳感器的物理屬性如下：尺寸φ10mm×120mm，量程±2000με，工作溫度-30～80℃，分辨率0.1％F.S，精度0.3％F.S，尾纖為鎧裝光纜，連接頭采用FC/APC形式。

4.根據權利要求1所述的基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法，其特征在于，所述步驟1)中采用底座固定的方式固定安裝光纖光柵傳感器。

5.根據權利要求1所述的基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法，其特征在于，所述步驟1)中車轍試件為公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程中T0703-2011輪碾法成型的標準車轍試件或模擬路面結構的組合車轍試件。

6.根據權利要求1所述的基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法，其特征在于，所述步驟1)中車轍試件分為上中下三個面層，下面層底部采用環(huán)氧樹脂粘貼石灰?guī)r碎石以模擬基層結構，基層厚度不大于1cm。

7.根據權利要求1所述的基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法，其特征在于，所述步驟3)中監(jiān)測光纖光柵傳感器的應變值為通過解調儀采集由柵長變化引起的波長漂移，并將其傅里葉級數轉換成應變相關物理量，同時采用溫度傳感器做溫度補償，消除由溫度引起的應變值，得到光纖光柵傳感器的去噪后的應變值。

8.根據權利要求1所述的基于光纖光柵傳感器檢測瀝青路面結構破壞的方法，其特征在于，所述步驟4)中，車轍試件處于破壞期時，車轍試件表面應變值幅值發(fā)生突變，波動幅值大于穩(wěn)定期車轍試件表面應變值幅值波動的3倍。