[發明專利]一種基于頻譜和振幅監測路基壓實質量的方法

有效

• 申請號: 202011117230.8
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112127342B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 吳佳曄;李科;賈其松;王紅印;吳寧遠;曾頤楠
• 申請（專利權）人: 四川升拓檢測技術股份有限公司
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00;E01C19/23;G01H17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了一種基于頻譜和振幅監測路基壓實質量的方法，在壓路機碾壓輪上安裝振動傳感器，振動傳感器與采集終端無線連接，振動傳感器實時采集壓路機振動信號并發送到采集終端；采集終端對接收到的振動信號進行實時處理，提取信號各階次諧波的振幅值；利用信號各階次諧波的振幅值、壓路機起振力F、桁架重量m₁、碾壓輪重量m₂、重力加速度g、基礎頻率f₀、碾壓輪寬度B以及路基填料材質泊松比μ通過計算得到壓實評價指標CEV值；在監測路基相應位置利用落球式回彈模量測試儀進行測試，得到回彈模量值E_q；擬合得到CEV與E_q的關系系數，在后續路面連續壓實的檢測中使用關系系數與CEV值計算得到壓實質量值E。

技術領域

本發明涉及一種監測路基壓實質量的方法，具體涉及一種監測路基壓實質量的方法。

背景技術

在壓路機的連續壓實控制中，隨著碾壓次數的增加，土體一般會變得越來越堅硬。此時，碾壓輪與土體會出現二次碰撞的現象，從而引起碾壓輪振動模態的變化，通常會誘發高階模態。同時，碾壓輪的最大加速度一般也會隨之增加。

目前工程上普遍采用基于加速度振幅的評價指標，作為連續壓實控制系統的壓實控制指標。此指標雖然靈敏度較高，但其存在以下兩項缺點：

1)壓路機碾壓輪絕對加速度的采集極易受到外界的干擾；如溫度、連接松動等因素，導致其測試結果的可靠性相對較低；

2)此評價指標需采用彎沉實驗、挖坑灌砂法等方式進行標定，操作比較繁瑣、耗時。

發明內容

為解決現有技術中采用基于加速度振幅的評價指標帶來的問題，本發明提供了一種基于頻譜和振幅監測路基壓實質量的方法，引入壓實評價指標CEV值，該指標便于采集、測試且具有較高的可靠性，從而解決傳統評價指標難以測試、標定的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種基于頻譜和振幅監測路基壓實質量的方法，包括如下步驟：

S1：在壓路機碾壓輪上安裝振動傳感器，振動傳感器與采集終端無線連接，振動傳感器實時采集壓路機振動信號并發送到采集終端；

S2：采集終端對接收到的振動信號進行實時處理，提取信號各階次諧波的振幅值；

S3：利用信號各階次諧波的振幅值、壓路機起振力F、桁架重量m₁、碾壓輪重量m₂、重力加速度g、基礎頻率f₀、碾壓輪寬度B以及路基填料材質泊松比μ通過計算得到壓實評價指標CEV值；

S4：在監測路基相應位置利用落球式回彈模量測試儀進行測試，得到回彈模量值E_q；

S5：擬合得到CEV與E_q的關系系數，在后續路面連續壓實的檢測中使用關系系數與CEV值計算得到壓實質量值E。

在上述方案的基礎上，進一步地有：所述步驟S1的數據采集頻率大于400Hz，每采集0.5s就將采集到的數據發送到采集終端。

在上述方案的基礎上，進一步地有：所述步驟S2中提取信號各階次諧波的振幅值具體包括：

通過傅里葉變換提取0.5倍頻、1倍頻、1.5倍頻、2倍頻、2.5倍頻以及3倍頻處的振幅值，依次記為A_0.5、A₁、A_1.5、A₂、A_2.5以及A₃。

在上述方案的基礎上，進一步地有：所述步驟S3中的壓實評價指標CEV值計算公式如下：

其中，