度变大路基动力响应特征越来越弱，这与压路机的振动作用、双轮效益及作用范围相吻合，同时本测试结果与理论计算结果基本一致。表明本发明的试验方法和系统对压路机作用下的路基动力响应测试试验可行、可靠且方便。
[0052](2)重型卡车冲击荷载作用下路基动力响应测试结果
采用后轴重19t双后轴八轮福田重型卡车，以典型速度(60km/h)在路基结构上部行驶，由数据采集系统采集下部各层传感器中的动力响应数据，测试结果如图6a、图6b、图6c、图 6d、图 6e、图 6f、图 6g、图 6h。
[0053]测试结果显示，重型卡车作用下路基动应力、加速度响应时程曲线呈现三峰、多峰等脉冲状分布特征，且随着深度变大路基动力响应特征越来越弱，与重型卡车的多轴效益及作用范围相吻合，同时本测试结果与理论计算结果基本一致。表明本发明的试验方法和系统对重型卡车作用下的路基动力响应测试试验可靠、方便且高效。
【主权项】
1.一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验方法，其步骤是: a.选择地势平坦、路线平直的公路结构作为试验路，自下而上水平分层填筑路堤、路床和路面结构； b.在试验路段中心横断面按Γ型布置分层埋设第一压力传感器(9)、第二加速度传感器(10)、第三温湿度传感器(11)，将第一压力传感器(9)、第二加速度传感器(10)、第三温湿度传感器(11)连接对应的传输缆线的一端接口，传输缆线水平引出路基范围之外，在路床边坡上设立观测保护室存放传输缆线的另一端接口； c.路床施工完成后，选择在路床顶面、基层顶面、面层顶面中的一阶段或二至三个阶段，以不同运行状态行驶压路机和重型卡车； d.将传输缆线的另一端接口连接到动静态应变采集分析系统上，并接通笔记本电脑和数据采集处理软件，实时采集公路施工期路基动力响应及环境变化数据； e.公路通车运营后，选择在一年、两年、五年、十年、二十年中的一时期或二至五个时期，按上述方法，采集公路不同运营期重型卡车作用下路基动力响应及环境变化数据。2.权利要求1所述的一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验系统，它由公路结构(I)、交通动荷载系统(2 )、信息传感系统(3 )、数据采集系统(4)构成，其特征在于:信息传感系统(3)中的第一压力传感器(9)、第二加速度传感器(10)、第三温湿度传感器(11)逐层埋设于公路结构(I)中的路堤(5)、路床(6)中，将第一压力传感器(9)、第二加速度传感器(10)、第三温湿度传感器(11)分别连接到相应的传输缆线(15)中的一端接口，传输缆线(15)中的另一端接口连接到位于公路结构外部的数据采集系统(4)中的动静态应变采集分析系统(14)的信号接口，用数据线将动静态应变采集分析系统(14)连接到笔记本电脑(12)，在笔记本电脑(12)内部安装数据采集处理软件(13)，交通动荷载系统(2)中的压路机(22)、或重型卡车(23)在公路结构(I)顶部。3.根据权利要求2所述的一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验系统，其特征在于:所述的公路结构(I)包括路堤、路床、路面，由路基填料和路面材料自下而上逐层填筑，位于地势平坦、视野开阔、纵向上为平直的直线路段，段落长度不宜小于800m，横向上为整体式路基结构，行车道数量不小2个。4.根据权利要求2所述的一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验系统，其特征在于:所述的信息传感系统(3)由第一压力传感器(9)、第二加速度传感器(10)、第三温湿度传感器(11)组成，第一压力传感器(9 )与第二加速度传感器(10)分别位于两侧轮迹正下方，第三温湿度传感器(11)按竖直方向和水平方向呈Γ型布置于路堤、路床内部，第一压力传感器(9)、第二加速度传感器(10)、第三温湿度传感器(11)之间互不相连，通过各自独立的传输缆线连接到路基之外的数据采集系统(4)，按竖直方向和水平方向呈Γ型布置于路基内部，竖直方向布设的第一压力传感器(9)与第二加速度传感器(10)分别位于两侧轮迹正下方，第三温湿度传感器(11)置于轮迹中轴线正下方，自路床顶往下分5?8层等间距分布，层间距40?60cm，沿着最上层布设的第一压力传感器(9)、第二加速度传感器(10)、第三温湿度传感器(11 )，在水平方向上等间距布置2?4列第一压力传感器和第二加速度传感器，列间距80?120cm。5.根据权利要求2所述的一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验系统，其特征在于:所述的数据采集系统(4)包含笔记本电脑(12)、数据采集处理软件(13)、动静态应变采集分析系统(14)、信号传输缆线(15)、穿线管(16)、观测保护室(17)，将信号传输缆线(15)中的土压力传感器信号线、加速度传感器信号线、温湿度传感器信号线的一端接口分别连接到相应的第一压力传感器(9)、第二加速度传感器(10)、第三温湿度传感器(11)，加速度传感器信号线、土压力传感器信号线、温湿度传感器信号线分别套过穿线管(16)和套管(18)，引出路基范围之外，再将加速度传感器信号线、土压力传感器信号线、温湿度传感器信号线的另一端接口连接于动静态应变采集分析系统(14)，再连接到笔记本电脑(12)。6.根据权利要求2所述的一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验系统，其特征在于:所述的压路机(22)为振动式、静压式、轮胎式、羊足式压路机中的一种。7.根据权利要求2所述的一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验系统，其特征在于:所述的重型卡车(23)为单后轴式、双后轴式、多后轴式重型卡车中的一种。8.根据权利要求5所述的一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验系统，其特征在于:所述的穿线管(16)套在信号传输缆线(15)外面，穿线管与穿线管之间通过套管(18)连接，与传输缆线同时引出路基范围之外，所述的穿线管(16)为PVC胶管、不锈钢管、碳钢管中的一种，孔径为30?100mm，共50?100段，总长200?400m，在管段之间安装套管，将相邻穿线管连为一体。9.根据权利要求5所述的一种现场测试公路施工和运营期路基动力响应的试验系统，其特征在于:所述的观测保护室(17)为钢质或混凝土质预制箱体(19)，长宽高最小尺寸为60cmX40cmX80cm，保护室内部自下而上设置5?8层用于放置传感器缆线的钢丝网隔层或铁杆(20)，观测保护室(17)正面设置旋转式铁门(21)，所述的观测保护室(17)为钢质或混凝土质预制箱体。
【专利摘要】本发明公开了一种现场测试路基动力响应的试验方法及系统，步骤：a、选择地势平坦、路线平直的公路结构作为试验路；b、在试验路段中心横断面按Γ型布置分层埋设传感器，将传感器连接对应的传输缆线水平引出；c、路床施工完成后，选择在路床顶面、基层顶面、面层顶面中的一阶段；d、将传输缆线接口连接到动静态应变采集分析系统上，接通笔记本电脑和数据采集处理软件；e、以不同运行状态行驶压路机或重型卡车，采集不同公路施工、运营期的路基动力响应及环境变化数据。该系统它由公路结构、交通动荷载系统、信息传感系统、数据采集系统构成。系统简单、实施方便、方法高效，广泛适用于公路施工和运营期中的一阶段的路基动力响应测试研究。
【IPC分类】G01N3/00
【公开号】CN104897457
【申请号】CN201510167374
【发明人】吴万平, 王云, 何斌, 张静波, 谢松林, 付伟, 邓涛, 阮艳彬, 张晶, 卢正
【申请人】中交第二公路勘察设计研究院有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月9日