CN108867283A - 用于路基填筑压实的在役质量检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于路基填筑压实的在役质量检测方法，包括：步骤S1：选取待压实道路的压实质量监测点；步骤S2：碾压待压实道路，获取实时检测到的压实质量监测点的压实度值，直到压实质量监测点的压实度达到预设值。使用本发明公开的方法时，首先，选取待压实道路的压实质量监测点；然后，碾压待压实道路，获取实时检测到的压实质量监测点的压实度值，直到压实质量监测点的压实度达到预设值。本发明公开的方法采用在线测试压实度，避免了抽样检测无法反映道路整体的压实情况，且不必停止压实设备压实后抽样检测，缩短了时间。即本发明能够全面检测路基的压实度，提高压实度检测准确性，提高路基压实效率。
Description
技术领域
本发明涉及用于市政道路、公路路基、路面碾压施工作业技术领域，尤其是涉及一种用于路基填筑压实的在役质量检测方法。
背景技术
道路路基压实度的检测是检验路基施工质量的重要组成部分。路基压实质量控制指标主要有K(压实系数)、K30(地基系数)、EV2(二次静载变形模量)和EVD(动态弹性模量)等，这些指标主要依靠现场“抽样”试验获得。
一方面，抽样检测是片面的，无法反映道路整体的压实情况；另一方面，需要压实设备停止压实后抽样检测，若不满足要求，需要压实设备继续压实，耗费时间长。
因此，如何能够全面检测路基的压实度，提高压实度检测准确性，及如何提高路基压实效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于路基填筑压实的在役质量检测方法，以能够全面检测路基的压实度，提高压实度检测准确性，及如何提高路基压实效率。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于路基填筑压实的在役质量检测方法，其包括：
步骤S1：选取待压实道路的压实质量监测点；
步骤S2：碾压所述待压实道路，获取实时检测到的所述压实质量监测点的压实度值，直到所述压实质量监测点的压实度达到预设值。
在一个具体实施方案中，所述步骤S1包括以下步骤：
步骤S11：选取所述取待压实道路的压实质量监测区域；
步骤S12：将所述压实质量监测区域划分为轻压区、复压区和终压区；
步骤S13：在所述轻压区、所述复压区和所述终压区内选取压实质量监测点。
在另一个具体实施方案中，所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括步骤S3：建立所述压实质量监测点的三维模型。
在另一个具体实施方案中，所述步骤S3包括以下步骤：
步骤S31：采用RTK测量所述压实质量监测点的坐标并记录；
步骤S32：将高程控制桩的桩号段设计数据导入所述3D控制系统内；
步骤S33：根据所述待压实道路的土质，确定虚铺厚度，并以高程偏差的形式在所述3D控制系统界面中输入虚铺后的道路高程数据。
在另一个具体实施方案中，所述步骤S32中的桩号段设计数据导入具体为采用道路编辑软件将所述高程控制桩的桩号段设计数据转换成可被所述3D控制系统识别的三维设计数据，导入所述3D控制系统内。
在另一个具体实施方案中，所述步骤S3和所述步骤S2之间还包括：
步骤S4：在所述待压实道路上布设所述高程控制桩，并根据确定的所述虚铺厚度在所述待压实道路上进行布料；
步骤S5：整平所述待压实道路；
步骤S6：调整所述待压实道路的含水量在预设的范围内。
在另一个具体实施方案中，所述步骤S1和所述步骤S3之间还包括步骤S7：调试所述3D控制系统。
在另一个具体实施方案中，所述步骤S2中的碾压所述待压实道路包括：
压路机不开振动全宽轻压一遍所述轻压区、所述复压区和所述终压区，所述压路机开启振动弱振全宽重叠1/2轮迹碾压一遍所述轻压区、所述复压区和所述终压区，所述3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息；
所述压路机开启振动强震一遍所述复压区和所述终压区，所述3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息；
所述压路机开启振动强震两遍所述终压区，再采用三钢轮重型压路机重叠1/2轮迹碾压两遍所述终压区，所述3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息。
在另一个具体实施方案中，步骤S2之后还包括：
步骤S8：采用灌砂法实测轻压区、复压区及终压区压实质量监测点的压实度值；
步骤S9：判断所述终压区压实度实测值是否达到规范要求的压实度，若是，则导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息，若否，则继续采用所述三钢轮重型压路机碾压至达到规范要求的压实度，导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息。
在另一个具体实施方案中，所述步骤S9之后还包括步骤S10：汇总所述步骤S9中信息，形成碾压遍数质量检测标准。
根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。
不限于任何理论，从以上公开内容可以看出，在一个具体实施方案中，使用本发明公开的方法时，首先，选取待压实道路的压实质量监测点；然后，碾压待压实道路，获取实时检测到的压实质量监测点的压实度值，直到压实质量监测点的压实度达到预设值。本发明公开的方法采用在线测试压实度，避免了抽样检测无法反映道路整体的压实情况，且不必停止压实设备压实后抽样检测，缩短了时间。即本发明能够全面检测路基的压实度，提高压实度检测准确性，提高路基压实效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得本发明的其他实施方案。
图1为本发明实施例提供的用于路基填筑压实的在役质量检测方法的流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本公开内容使用的术语具有它在其所属领域的常规含义。此处给出若干术语在本公开内容中的定义。如果该术语的常规含义与本文定义不一致，以本文定义为准。
实施例一
如图1所示，本发明提供了本发明提供一种用于路基填筑压实的在役质量检测方法。该方法包括以下步骤：
步骤S1：选取待压实道路的压实质量监测点。
压实质量监测点可以根据需要设定个数。
在整条待压实道路施工前，根据地勘资料及现场调查，选取具有代表性施工段作为试验段，本实施例中，以试验段长度设定为300m，本工程选取K1+560到K1+860桩号段为试验段，现场设置压实质量监测点，采用白灰标记出待压实道路的中线和边线。
步骤S2：碾压待压实道路，直到压实质量监测点的压实度达到预设值。
在碾压待压实道路的过程中，获取实时检测到的压实质量监测点的压实度值，直到满足要求。
使用本发明公开的方法时，首先，选取待压实道路的压实质量监测点；然后，碾压待压实道路，获取实时检测到的压实质量监测点的压实度值，直到压实质量监测点的压实度达到预设值。本发明公开的方法采用在线测试压实度，避免了抽样检测无法反映道路整体的压实情况，且不必停止压实设备压实后抽样检测，缩短了时间。即本发明能够全面检测路基的压实度，提高压实度检测准确性，提高路基压实效率。
实施例二
在本发明提供又一实施例中，本实施例中的用于路基填筑压实的在役质量检测方法和实施例一中的用于路基填筑压实的在役质量检测方法类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。
在本实施例中，公开了步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：选取待压实道路的压实质量监测区域。
根据地勘资料及现场调查，选取具有代表性施工段作为试验段，试验段长度设定为300m，选取K1+560到K1+860桩号段为试验段。
步骤S12：将压实质量监测区域划分为轻压区、复压区和终压区。
实施例选取K1+560到K1+660为轻压区，选取K1+660到K1+760为复压区，K1+760到K1+860为终压区。
需要说明的是，轻压区施工包含整个试验段，复压区施工包含K1+560到K1+760桩号段，终压区施工仅为K1+760到K1+860。
碾压过程分为轻压、复压和终压三个过程，将压实质量监测区域划分为轻压区、复压区和终压区是为了能够分别采集轻压区、复压和终压区的压实度(灌砂法实测)和CMV(CMV是国际对压实度评定标准的一种参数,通过系数拟合,可以方便显示为用户习惯的任何一种评定参数)连续压实度数值，便于分析CMV压实度参考范围对应的实际压实度，从而更准确的判断出压实度合格的CMV区间这一因素。
步骤S13：在轻压区、复压区和终压区内选取压实质量监测点。
在轻压区、复压区和终压区各随机选取至少6个点作为压实质量监测点，并使用RTK测量出每个标记点坐标并记录。为保障监测数据可靠性，可在轻压区、复压区和终压区同步增加压实质量监测点数量，保障各监测区域点数一致。
进一步地，本发明公开了步骤S1和步骤S2之间还包括步骤S3：建立压实质量监测点的三维模型。
进一步地，本发明公开了步骤S3包括以下步骤：
步骤S31：采用RTK测量压实质量监测点的坐标并记录。
RTK(Real-time kinematic，实时动态)为载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标，是一种GPS测量方法，能够在野外实时得到厘米级定位精度。
步骤S32：将高程控制桩的桩号段设计数据导入3D控制系统内。
具体地，桩号段设计数据导入具体为采用道路编辑软件将高程控制桩的桩号段设计数据转换成可被3D控制系统识别的三维设计数据，导入3D控制系统内。
步骤S33：根据待压实道路的土质，确定虚铺厚度，并以高程偏差的形式在3D控制系统界面中输入虚铺后的道路高程数据。
3D控制系统是根据GNSS RTK(临时架设1个或多个基准站，在小区域范围内采用电台或GPRS、CDMA等无线通信方式向流动站用户发播差分改正数的一种测量方式)获取厘米级定位并记录轨迹，并通过安装在振动轮的压实传感器获取实时的CMV压实度，车载控制器通过车体尺寸计算模型计算压路机的压实覆盖、高程、复压度等信息，从而有效并实时的指导操作手施工，精准计算压实遍数，压实高程和层厚数据，并形成压实报告；3D控制系统带有DTU通讯模块，实时上传数据到压实服务器，从而实现远程压实管理，不遗漏压实过程的每一个细节，有效提高施工质量，改善施工管理水平。
为了便于测定路面温度，本发明公开了在压路机的车轮上还设置有温度传感器，实时监控温度，考虑温度对压实度的影响，测量更准确。
进一步地，本发明公开了步骤S3和步骤S2之间还包括：
步骤S4：在待压实道路上布设高程控制桩，并根据确定的虚铺厚度在待压实道路上进行布料。
根据中线和边线，每隔10m设高程控制桩，根据确定的虚铺作业面高程值进行布料(回填料)。
步骤S5：整平待压实道路。
布料完成后开始整平作业，采用推土机进行粗平后，用平地机进行精平，精平完成后，恢复中桩、边桩，对高程数据进行测量。
步骤S6：调整待压实道路的含水量在预设的范围内。
测定回填料含水量，含水量采取洒水、晾晒等措施控制在最佳含水量±2％以内。
预设的范围是指满足需要的含水量，可以根据实际情况进行更改。
进一步地，本发明公开了步骤S1和步骤S3之间还包括步骤S7：调试3D控制系统。
碾压施工前确保振动压路机及三钢轮重型压路机安装3D控制系统到位，在录入数据之前，先将3D控制系统调试完成。
进一步地，本发明具体公开了步骤S2中的碾压待压实道路包括：
(1)先将压路机不开振动全宽轻压一遍轻压区、复压区和终压区，压路机开启振动弱振全宽重叠1/2轮迹碾压一遍轻压区、复压区和终压区，3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息；
(2)然后，将压路机开启振动强震一遍复压区和终压区，3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息；
(3)最后，压路机开启振动强震两遍终压区，再采用三钢轮重型压路机重叠1/2轮迹碾压两遍终压区，3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息。
3D控制系统中设置报警器，可实时报警，实时提醒，防止过压导致的底层破碎所带来的风险。
报警器可以在显示器上显示报警信息，也可以通过设置报警铃声进行报警。
进一步地，为了进一步检验待压实道路的压实度情况，本发明进一步公开了步骤S2之后还包括：
步骤S8：采用灌砂法实测轻压区、复压区及终压区压实质量监测点的压实度值。
压实度值精确到小数点后两位。
步骤S9：判断终压区压实度实测值是否达到规范要求的压实度，若是，则导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息，若否，则继续采用三钢轮重型压路机碾压至达到规范要求的压实度，导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息。
表1为灌砂法采集到的压实度。
表1
3D质量控制系统通过压实度传感器实时测量工作面CMV值，并上传至服务器。通过选取大量数据分析得出压实遍数对应的CMV值。
其中，表2为压实遍数与CMV压实度相关性分析表。
表3为传统压实度与CMV压实度相关性分析。
表2
表3
当采用该种工艺，判定CMV值≥88.24，压实遍数大于7遍，pearson相关系数在0.8-1.0，极强相关。因此，具有可推广性。
进一步地，本发明公开了步骤S9之后还包括步骤S10：汇总步骤S9中信息，形成碾压遍数质量检测标准。
碾压遍数质量检测标准：
第一阶段，采用振动压路机静压道路全幅1遍，碾压速度匀速且在1.5-1.8km/h；开启振动弱振全宽碾压一遍，重叠1/2轮迹碾压，碾压速度匀速且在1.8-2.2km/h，3D控制系统自动记录碾压遍数，碾压速度和碾压轨迹，避免重复碾压；
第二阶段，采用振动压路机开启振动强震碾压3遍，3D控制系统自动记录碾压遍数，碾压速度和碾压轨迹，避免重复碾压，碾压速度匀速且在2.2-2.5km/h；
第三阶段，采用三钢轮重型压路机静压2遍，第二遍碾压重叠1/2轮迹碾压，碾压速度匀速且在2.5-3.0km/h，3D控制系统自动记录压实遍数、压实速度、压实轨迹等信息。
施工过程中采用3D控制系统客户端或移动端实时监测碾压遍数和碾压轨迹情况，避免重复碾压和漏压。
形成CMV压实度质量检测标准：
通过试验段分析并总结出，当CMV＜60时，碾压遍数不够，压实度不符合规范要求；
当60≤CMV＜88时，碾压遍数不够，压实度基本符合规范要求；
当CMV≥88时，碾压遍数达到计划值，压实度全数符合规范要求。
本发明公开的方法检测速度快，可实时监测碾压遍数、碾压速度、碾压轨迹和CMV连续压实度节约了检测时间，降低了质量风险，节省了施工成本。
本发明与原道路路基碾压施工工艺相比：
1)可实时获取路基压实度，并根据关联性分析的压实遍数，推测压实度值，实现压实质量过程检测、无损检测。
2)连续读取压实度，并结合RTK技术检测压实遍数和复压度，减少人为误差，大大提高路基压实均匀度，提高压实质量。延长了路基使用寿命，减小了后期返工风险。
3)过程中无需测量高程、无需停机自检压实度，减少了压实检测的次数和费用，节省检测时间，极大的提高施工效率。
4)3D控制系统中设置报警器，可实时报警，实时提醒，防止过压导致的底层破碎所带来的风险。
2、该技术在南京市浦口区长桥路东延建设工程中得到了成功应用，保障了路基填筑压实质量，提高了施工工效，降低了施工成本。
3、该技术的应用，不仅达到了预期对的设计目标，而且得到了参建各方的高度认可，该技术的推广和应用以及所产生的综合效益是公司提高市场核心竞争能力的价值体现。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造性特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种用于路基填筑压实的在役质量检测方法，其特征在于，包括：
步骤S1：选取待压实道路的压实质量监测点；
步骤S2：碾压所述待压实道路，获取实时检测到的所述压实质量监测点的压实度值，直到所述压实质量监测点的压实度达到预设值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：
步骤S11：选取所述取待压实道路的压实质量监测区域；
步骤S12：将所述压实质量监测区域划分为轻压区、复压区和终压区；
步骤S13：在所述轻压区、所述复压区和所述终压区内选取压实质量监测点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括步骤S3：建立所述压实质量监测点的三维模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
步骤S31：采用RTK测量所述压实质量监测点的坐标并记录；
步骤S32：将高程控制桩的桩号段设计数据导入所述3D控制系统内；
步骤S33：根据所述待压实道路的土质，确定虚铺厚度，并以高程偏差的形式在所述3D控制系统界面中输入虚铺后的道路高程数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S32中的桩号段设计数据导入具体为采用道路编辑软件将所述高程控制桩的桩号段设计数据转换成可被所述3D控制系统识别的三维设计数据，导入所述3D控制系统内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S3和所述步骤S2之间还包括：
步骤S4：在所述待压实道路上布设所述高程控制桩，并根据确定的所述虚铺厚度在所述待压实道路上进行布料；
步骤S5：整平所述待压实道路；
步骤S6：调整所述待压实道路的含水量在预设的范围内。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S3之间还包括步骤S7：调试所述3D控制系统。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的碾压所述待压实道路包括：
压路机不开振动全宽轻压一遍所述轻压区、所述复压区和所述终压区，所述压路机开启振动弱振全宽重叠1/2轮迹碾压一遍所述轻压区、所述复压区和所述终压区，所述3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息；
所述压路机开启振动强震一遍所述复压区和所述终压区，所述3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息；
所述压路机开启振动强震两遍所述终压区，再采用三钢轮重型压路机重叠1/2轮迹碾压两遍所述终压区，所述3D控制系统导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S2之后还包括：
步骤S8：采用灌砂法实测所述轻压区、所述复压区及所述终压区的压实质量监测点的压实度值；
步骤S9：判断所述终压区压实度实测值是否达到规范要求的压实度，若是，则导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息，若否，则继续采用所述三钢轮重型压路机碾压至达到规范要求的压实度，导出对应的压实度、压实遍数、压实速度和压实轨迹的信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S9之后还包括步骤S10：汇总所述步骤S9中信息，形成碾压遍数质量检测标准。
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