專利名稱：一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程分析方法，更具體涉 及一種級(jí)配碎石離析分析方法。
背景技術(shù)：
多年來，半剛性基層浙青路面一直是我國(guó)高等級(jí)公路浙青路面的主要結(jié)構(gòu)形式。然而，路面在使用過程中逐步暴露出裂縫嚴(yán)重、抗水害能力差、使用壽命短等問題，嚴(yán)重影響了高速公路的使用效益和使用效率。鑒于半剛性基層存在的問題，國(guó)內(nèi)外也曾開展了大量的研究和嘗試。主要措施包括增加浙青面層厚度、加設(shè)土工織物中間層、加設(shè)浙青穩(wěn)定碎石中間層、加設(shè)級(jí)配碎石中間層等幾類。根據(jù)我國(guó)柔性基層浙青路面使用狀況調(diào)查情況，國(guó)內(nèi)修筑柔性基層分為兩個(gè)階段。第一個(gè)階段將柔性基層(級(jí)配碎石基層或夾層)作為防止半剛性基層浙青路面反射裂縫的措施而開展的研究。第二個(gè)階段將柔性基層作為延長(zhǎng)高等級(jí)公路浙青路面壽命的主要措施而開展的研究。通過我國(guó)柔性基層及級(jí)配碎石過渡層基層的使用情況調(diào)查來看采用級(jí)配碎石基層，可以明顯減少浙青路面的開裂，特別是半剛性基層浙青路面的反射裂縫問題，能夠獲得較好的效果。我國(guó)在高等級(jí)公路浙青路面中嘗試采用柔性基層的歷史還非常短。雖然修筑了一些試驗(yàn)段，但大面積施工還屬空白，基本沒有什么經(jīng)驗(yàn)，而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的長(zhǎng)壽命浙青路面幾乎都是柔性基層和全厚式浙青混凝土路面，因此大量的國(guó)外技術(shù)可以借鑒，但地域、交通荷載、環(huán)境、材料，特別是材料的工業(yè)化加工水平、施工隊(duì)伍的人員素質(zhì)和管理水平等方面存在的巨大差異，使我們不能用國(guó)外的技術(shù)。一個(gè)長(zhǎng)壽命的路面依賴于高質(zhì)量的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)期的養(yǎng)護(hù)維修管理。因此，高質(zhì)量的施工是保證長(zhǎng)壽命路面的重要環(huán)節(jié)。在這樣的背景下，開展柔性基層(級(jí)配碎石層)施工質(zhì)量(離析)分析方法的研究對(duì)于保證高速公路浙青路面結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和使用壽命，進(jìn)而對(duì)提高我國(guó)高速公路的服務(wù)水平和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。但目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)級(jí)配碎石的離析分析鮮有研究，為了填補(bǔ)這一空白，本發(fā)明提供一種級(jí)配碎石離析分析方法的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，該方法能夠有效的評(píng)價(jià)級(jí)配碎石混合料離析的程度，對(duì)施工質(zhì)量控制提供客觀的參考指標(biāo)，進(jìn)而保證工程整體質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案所述方法包括以下步驟用落錘彎沉儀檢測(cè)級(jí)配碎石層路段的回彈模量，繪制分布圖、統(tǒng)計(jì)離析所占比例和分布。本發(fā)明提供的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，所述落錘彎沉儀包括承載板、導(dǎo)桿、落錘和數(shù)據(jù)采集傳輸裝置；所述導(dǎo)桿垂直設(shè)置于所述承載板上，在所述落錘設(shè)有貫通其中心的橫向和縱向相互垂直的孔，所述導(dǎo)桿穿過落錘的縱向孔活動(dòng)鏈接；所述落錘設(shè)有鎖定銷和鎖定栓，所述鎖定銷的尾端穿過落錘的橫向孔與導(dǎo)桿相交在落錘的中心處，所述鎖定栓固定在所述鎖定插銷的尾端；所述荷載傳感器上方設(shè)置緩沖墊；所述承載板上設(shè)置荷載傳感器和位移傳感器；通過接口與主機(jī)連接的數(shù)據(jù)采集傳輸裝置采集所述荷載傳感器和位移傳感器的信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給主機(jī)；所述數(shù)據(jù)采集傳輸裝置包括電源、外殼、數(shù)據(jù)采集模塊、CPU控制器、顯示器和接口 ；所述CPU控制器包括初始化模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊；模塊和端口初始化后，將采集的數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)接收模塊傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊分別與數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。本發(fā)明提供的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，在檢測(cè)路段的縱橫向的測(cè)點(diǎn)的分布為橫向距離道路邊線O. 7-0. Sm，橫向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距為O. 5-2m ;縱向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距為5-10m，檢測(cè)長(zhǎng)度為100-300m。 本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，所述橫向距離道路邊線的最佳值是O. 75m，橫向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距最佳值是Im ;縱向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距最佳值是5m，檢測(cè)長(zhǎng)度最佳值是200m。本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，所述每一測(cè)點(diǎn)檢測(cè)次數(shù)為4次，剔除第一次檢測(cè)結(jié)果，將后3次檢測(cè)結(jié)果的均值作為測(cè)點(diǎn)回彈模量測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，確定所測(cè)路段的回彈模量級(jí)別。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，所述荷載傳感器和位移傳感器分別記錄承載板由于沖擊力發(fā)生的荷載和位移。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，所述沖擊力由于鎖定桿釋放落錘，落錘沿導(dǎo)桿自由下落沖擊承載板形成。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，所述可拆卸的導(dǎo)桿由上導(dǎo)桿和下導(dǎo)桿組成。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，所述檢測(cè)路段為優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石作為上基層而半剛性材料作為下臥層，所述檢測(cè)路段碾壓并養(yǎng)生7天后檢測(cè)。和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是選用落錘彎沉儀對(duì)級(jí)配碎石層離析進(jìn)行評(píng)價(jià)能體現(xiàn)路面實(shí)際的受力情況，同時(shí)該設(shè)備操作簡(jiǎn)單，便于攜帶，且運(yùn)輸方便，提高測(cè)試工作效率，節(jié)省人力、物力，便于大規(guī)模推廣。用動(dòng)態(tài)模量分析的優(yōu)點(diǎn)在于路面荷載是典型的動(dòng)態(tài)沖擊荷載，動(dòng)態(tài)模量能體現(xiàn)路面實(shí)際的受力情況；由于受力狀況和受力特性的不同，動(dòng)態(tài)模量又能表征路面結(jié)構(gòu)工作狀況。用回彈模量指標(biāo)評(píng)價(jià)級(jí)配碎石施工質(zhì)量，該指標(biāo)表征了級(jí)配碎石剛度的重要參數(shù)，級(jí)配碎石層的結(jié)構(gòu)回彈模量的變化又反應(yīng)了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的不均勻，因此我們可利用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)級(jí)配碎石基層有針對(duì)性的位置布控點(diǎn)的模量來準(zhǔn)確分析其離析情況。該方法能夠有效的評(píng)價(jià)級(jí)配碎石混合料離析的程度，直觀的反映出施工水平，對(duì)施工質(zhì)量控制提供了客觀的參考指標(biāo)，進(jìn)而保證工程整體質(zhì)量，提高工程的使用壽命，降低全壽命投資，進(jìn)而對(duì)提高高速公路的服務(wù)水平和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。


圖I為本發(fā)明的方法示意圖；圖2為本發(fā)明級(jí)配碎石層離析分析測(cè)點(diǎn)分布的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明級(jí)配碎石離析程度判斷標(biāo)準(zhǔn)示意圖；圖4為本發(fā)明級(jí)配碎石層離析分布數(shù)據(jù)圖；其中，I-上導(dǎo)桿，2-承載板，3-落錘，4-荷載傳感器，5-緩沖墊，6_位移傳感器，7-主機(jī)，8-級(jí)配碎石層，9-下導(dǎo)桿，1 0-數(shù)據(jù)采集傳輸裝置，11-鎖定銷，12-鎖定栓。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例I :如圖I所示，本例的發(fā)明采用落錘彎沉儀對(duì)已完成碾壓并養(yǎng)生7天后的級(jí)配碎石層進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)為級(jí)配碎石層8回彈模量。攜式落錘彎沉儀包括承載板2、導(dǎo)桿、落錘3和數(shù)據(jù)采集傳輸裝置10 ;所述導(dǎo)桿垂直設(shè)置于所述承載板2上，在所述落錘3設(shè)有貫通其中心的橫向和縱向相互垂直的孔，所述導(dǎo)桿穿過落錘3的縱向孔活動(dòng)鏈接；所述落錘3設(shè)有鎖定銷11和鎖定栓12，所述鎖定銷11的尾端穿過落錘的橫向孔與導(dǎo)桿相交在落錘的中心處，所述鎖定栓12固定在所述鎖定插銷11的尾端；所述荷載傳感器4上方設(shè)置緩沖墊5 ;所述承載板2上設(shè)置荷載傳感器4和位移傳感器6 ;通過接口與主機(jī)7連接的數(shù)據(jù)采集傳輸裝置10采集所述荷載傳感器4和位移傳感器6的信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給主機(jī)7 ；上導(dǎo)桿I和下導(dǎo)桿9可拆卸，便于攜帶，所述承載板2重15kg、厚度為20mm，所述落錘3重IOkg0如圖2所示，在碾壓完成并養(yǎng)生7天后的檢測(cè)路段的級(jí)配碎石層8上標(biāo)出測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)分布為橫向距離道路邊線O. 75m，測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距為Im ;縱向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距為5m，檢測(cè)長(zhǎng)度為200m。檢測(cè)前需在檢測(cè)路段上繪制好標(biāo)志線。組裝落錘彎沉儀，將上導(dǎo)桿I和下導(dǎo)桿9進(jìn)行連接，選用直徑30cm、重15kg、厚度為20mm的承載板2，將一 IOkg的落錘3沿導(dǎo)桿提升至85cm高度，然后釋放，讓其自由下落，落錘3沖擊承載板2產(chǎn)生沖擊荷載,在沖擊荷載作用下,承載板2產(chǎn)生豎向位移,荷載傳感器4和位移傳感器6將荷載和位移記錄下來，并將該信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)采集傳輸裝置10，再將通過數(shù)據(jù)采集傳輸裝置10將信號(hào)傳輸給主機(jī)7。將儀器安置于測(cè)點(diǎn)位，每一測(cè)點(diǎn)檢測(cè)次數(shù)為4次，剔除第一次檢測(cè)結(jié)果，將后3次檢測(cè)結(jié)果的均值作為測(cè)點(diǎn)回彈模量測(cè)試結(jié)果。測(cè)試結(jié)果由回彈模量公式?jīng)Q定，回彈模量測(cè)量公式Ερ=2 π pad-μ 2)/41 ；其中P為實(shí)測(cè)的承載板所受壓力，a為承載板半徑，μ為泊松系數(shù)，I為實(shí)測(cè)的承載板中心彎沉。如圖3所不，選取回彈模量值400MPa為目標(biāo)值，以回彈模量的測(cè)量值與目標(biāo)值的差值判斷離析程度。其中非離析模量范圍為38(T420MPa ;表面致密模量范圍為36(T380Mpa或420 440MPa ;輕度離析模量范圍為34(T360Mpa或44(T460MPa ;中度離析模量范圍為320 340Mpa或440 460MPa ;重度離析模量范圍為0 320Mpa或480 +①M(fèi)Pa。如圖4所示，繪制離析空間數(shù)據(jù)分布圖，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果與離析分布圖分別統(tǒng)計(jì)各類離析所占比例以及分布方式，分析檢測(cè)段離析狀態(tài)，為施工質(zhì)量控制提供直觀的依據(jù)。
最后應(yīng)該說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括以下步驟用落錘彎沉儀檢測(cè)級(jí)配碎石層路段的回彈模量，繪制分布圖、統(tǒng)計(jì)離析所占比例和分布。
2.如權(quán)利要求I所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述落錘彎沉儀包括承載板、導(dǎo)桿、落錘和數(shù)據(jù)采集傳輸裝置；所述導(dǎo)桿垂直設(shè)置于所述承載板上，在所述落錘設(shè)有貫通其中心的橫向和縱向相互垂直的孔，所述導(dǎo)桿穿過落錘的縱向孔活動(dòng)鏈接；所述落錘設(shè)有鎖定銷和鎖定栓，所述鎖定銷的尾端穿過落錘的橫向孔與導(dǎo)桿相交在落錘的中心處，所述鎖定栓固定在所述鎖定插銷的尾端；所述荷載傳感器上方設(shè)置緩沖墊；所述承載板上設(shè)置荷載傳感器和位移傳感器；通過接口與主機(jī)連接的數(shù)據(jù)采集傳輸裝置采集所述荷載傳感器和位移傳感器的信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給主機(jī)； 所述數(shù)據(jù)采集傳輸裝置包括電源、外殼、數(shù)據(jù)采集模塊、CPU控制器、顯示器和接口 ；所述CPU控制器包括初始化模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊；模塊和端口初始化后，將采集的數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)接收模塊傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊分別與數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。
3.如權(quán)利要求I所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在檢測(cè)路段的縱橫向的測(cè)點(diǎn)的分布為橫向距離道路邊線O. 7-0. 8m，橫向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距為O. 5-2m ;縱向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距為5-10m，檢測(cè)長(zhǎng)度為100-300m。
4.如權(quán)利要求3所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述橫向距離道路邊線的最佳值是O. 75m，橫向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距最佳值是Im ;縱向測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)間距最佳值是5m，檢測(cè)長(zhǎng)度最佳值是200m。
5.如權(quán)利要求3所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述每一測(cè)點(diǎn)檢測(cè)次數(shù)為4次，剔除第一次檢測(cè)結(jié)果，將后3次檢測(cè)結(jié)果的均值作為測(cè)點(diǎn)回彈模量測(cè)試結(jié)果O
6.如權(quán)利要求I所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于確定所測(cè)路段的回彈模量級(jí)別。
7.如權(quán)利要求2所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述荷載傳感器和位移傳感器分別記錄承載板由于沖擊力發(fā)生的荷載和位移。
8.如權(quán)利要求7所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述沖擊力由于鎖定桿釋放落錘，落錘沿導(dǎo)桿自由下落沖擊承載板形成。
9.如權(quán)利要求2所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述可拆卸的導(dǎo)桿由上導(dǎo)桿和下導(dǎo)桿組成。
10.如權(quán)利要求3所述的一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述檢測(cè)路段為優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石作為上基層而半剛性材料作為下臥層，所述檢測(cè)路段碾壓并養(yǎng)生7天后檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種級(jí)配碎石離析的監(jiān)測(cè)方法技術(shù)，該方法包括以下步驟用落錘彎沉儀檢測(cè)級(jí)配碎石層路段的回彈模量，繪制分布圖、統(tǒng)計(jì)離析所占比例和分布。該方法能夠有效的評(píng)價(jià)級(jí)配碎石混合料離析的程度，直觀的反映出施工水平，對(duì)施工質(zhì)量控制提供了客觀的參考指標(biāo)，進(jìn)而保證工程整體質(zhì)量，提高工程的使用壽命，降低全壽命投資，進(jìn)而對(duì)提高高速公路的服務(wù)水平和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
文檔編號(hào)E01C23/01GK102953313SQ20121041853
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者李介立, 石曉輝, 張衛(wèi)國(guó), 黃國(guó)華, 舒萬華, 熊海華, 王永疆, 趙懿, 呂貴賓, 楊林, 李 杰, 李學(xué)民, 朱輝, 李峰, 羅海煉, 高衛(wèi)民 申請(qǐng)人:中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)路橋工程有限公司