[發(fā)明專利]一種基于FWD和3D探底雷達(dá)的道路質(zhì)量檢測方法

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• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN110965440A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安關(guān)峰;虞將苗;張蓉;張京鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市市政集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E01C23/01
• 分類號(hào): E01C23/01;G06T7/00
• 代理公司: 北京華識(shí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.一種基于FWD和3D探底雷達(dá)的道路質(zhì)量檢測方法，其中該道路由多塊混凝土板塊拼接而成，所述混凝土板塊之間有拼接縫，其特征在于，該方法包括的步驟有：

S1采用FWD對道路進(jìn)行彎沉檢測，從而獲取得到道路的彎沉數(shù)據(jù)；

S2采用探地雷達(dá)對道路進(jìn)行道路探測，從而獲取得到道路的探地雷達(dá)圖像；

S3對獲取得到的彎沉數(shù)據(jù)進(jìn)行反算處理后得到反算模量，根據(jù)所述反算模量檢測出符合道路損壞標(biāo)準(zhǔn)的道路部分；

S4對獲得的探地雷達(dá)圖像進(jìn)行分析處理，從而在探地雷達(dá)圖像中找出道路病害處；

S5對檢測的符合道路損壞標(biāo)準(zhǔn)的道路部分與道路病害處進(jìn)行一致性判斷；

其中步驟S3對獲取得到的彎沉數(shù)據(jù)進(jìn)行反算處理后得到反算模量進(jìn)一步包括：

S31根據(jù)獲取的彎沉數(shù)據(jù)計(jì)算彎沉盆面積指數(shù)；

S32根據(jù)獲取的彎沉盆面積指數(shù)計(jì)算彎沉系數(shù)；

S33根據(jù)獲取的彎沉系數(shù)反算得到反算模量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FWD和3D探底雷達(dá)的道路質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述符合道路損壞標(biāo)準(zhǔn)的道路部分包括路基基層的薄弱處、路基的沉陷部分、接縫料破壞處中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FWD和3D探底雷達(dá)的道路質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述步驟S1之前還包括FWD采集點(diǎn)設(shè)置步驟；所述FWD采集點(diǎn)設(shè)置步驟包括：

在道路上，以20米為間距來設(shè)置FWD采集點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FWD和3D探底雷達(dá)的道路質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述FWD包括置于所述采集點(diǎn)的承載板，對所述承載板施加荷載的液壓落錘，測量所述承載板荷載的荷載傳感器，以及從所述承載板荷載中心位置向外以等間距設(shè)置的多個(gè)彎沉傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FWD和3D探底雷達(dá)的道路質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述步驟S31進(jìn)一步包括：根據(jù)獲取的彎沉數(shù)據(jù)，采用下列彎沉盆面積指數(shù)函數(shù)計(jì)算彎沉盆面積指數(shù)：

式中，A_w表示彎沉盆面積指數(shù)，s表示彎沉傳感器之間的間距，d₀表示荷載中心位置的測量彎沉值，d_i表示第i個(gè)彎沉傳感器的測量彎沉值；

所述步驟S32進(jìn)一步包括：根據(jù)獲取的彎沉盆面積指數(shù)，采用下列函數(shù)計(jì)算彎沉系數(shù)：

式中，ω表示彎沉系數(shù)，A_w表示彎沉盆面積指數(shù)，l表示道路結(jié)構(gòu)的相對剛度半徑；

所述步驟S33進(jìn)一步包括：根據(jù)獲取的彎沉系數(shù)，采用下列反算函數(shù)計(jì)算得到反算模量：

式中，E_r表示道路反算模量，μ表示道路混凝土的泊松比，q表示所述FWD承載板的接地荷載，r表示FWD承載板的半徑，l表示相對剛度半徑，d₀表示荷載中心位置的測量彎沉值，ω表示彎沉系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于FWD和3D探底雷達(dá)的道路質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述步驟S3還包括：

S34根據(jù)獲取的道路反算模量進(jìn)行分析，從而分析出道路路基基層的薄弱處和/或路基的沉陷部分。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于FWD和3D探底雷達(dá)的道路質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述方法還包括：在混凝土板塊之間的拼接縫設(shè)置FWD采集點(diǎn)，具體為在接近拼接縫一邊的混凝土板塊上設(shè)置FWD采集點(diǎn)，并采集拼接縫兩邊的彎沉數(shù)據(jù)；

所述步驟S3還包括：

S35根據(jù)接縫兩邊的混凝土板塊上的彎沉數(shù)據(jù)獲取接縫反算模量，并根據(jù)獲取的接縫反算模量分析出道路的接縫料破壞處；其中，

獲取接縫反算模量具體采用的反算函數(shù)為：

式中，LTE_δ表示接縫反算模量，D_unload表示未受荷載的混凝板塊上距離接縫20cm處的測量彎沉值；D_load表示受荷載的混凝板塊上距離接縫20cm處的測量彎沉值。