CN114674737A - 路基填料压实特性分析装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种路基填料压实特性分析装置及其方法,涉及路基压实技术领域,包括支撑骨架、击实重锤和加热底座,支撑骨架上设有至少六个用于测量路基填料与支撑骨架之间的距离的激光测距仪,所有激光测距仪构成至少两个同心但半径不同的监控圆环,支撑骨架上设有至少一个用于采集路基填料图像的图像采集组件;击实重锤与支撑骨架连接;以及加热底座与支撑骨架固定连接,加热底座设有供路基压实的空腔,加热底座内壁设有至少一个湿度传感器和温度传感器,加热底座内设有加热组件,通过通过设置圆形大面积的填料布置场地,能够克服现有测试装置中的击实过程中土体有侧限的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及路基压实技术领域,具体而言,涉及路基填料压实特性分析装置及其方法。
背景技术
目前,对于路基填料压实特性的测试装置主要是通过重锤击实仪来进行实现的,但现有的重锤击实仪是将土样放置在击实筒里,沿击实筒边缘环形将落锤不断抬起又落下,从而将土样锤击多次后,使得土样由松散到密实的状态,其为完全侧限的情况,但实际的路基压实过程中,压实路基边缘一般并无填料的位移限制装置,其为无侧限情况,而填料的压实特性在有侧限和无侧限情况下有明显的不同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种路基填料压实特性分析装置及其方法,以改善上述问题。为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
第一方面,本申请提供了一种路基填料压实特性测试装置,包括:支撑骨架、击实重锤和加热底座,所述支撑骨架上设有至少六个用于测量路基填料与所述支撑骨架之间的距离的激光测距仪,所有所述激光测距仪构成至少两个同心但半径不同的监控圆环,所述支撑骨架上设有至少一个用于采集路基填料图像的图像采集组件;所述击实重锤与所述支撑骨架连接;以及所述加热底座与所述支撑骨架固定连接,所述加热底座设有供路基压实的空腔,所述加热底座内壁设有至少一个湿度传感器和温度传感器,所述加热底座内设有加热组件。
第二方面,本申请还提供了一种路基填料压实特性分析方法,包括:配置第一预设湿度的路基填料并释放到压实腔,同时将所述压实腔的温度恒定在第一预设温度;开启动力装置,用于驱动击实重锤击打路基填料;在每次对路基填料击打后获取监测数据,同时计算第二信息,所述第二信息包括路基填料的位移代表值、干密度和裂缝占比,所述监测数据包括所有激光测距仪和所有湿度传感器的采集数据;将所述压实腔的温度恒定在第二预设温度,重新释放路基填料,直到预设温度组内的温度均已采集到对应的数据;根据第二预设湿度重新开始配置路基填料并释放到压实腔,直到预设湿度组内的湿度均已采集到对应的数据;根据所有所述第二信息计算得到在不同温度、不同湿度和不同压实次数下的路基填料压实特性。
本发明的有益效果为:
本发明通过一种路基填料压实特性测试装置,通过设置圆形大面积的填料布置场地,能够克服现有测试装置中的击实过程中土体有侧限的缺点;同时,现有的路基填料压实特性主要是使用干密度或击实前后的高度差来进行分析的,步骤繁琐且误差较大,本发明提出的基于路基填料压实特性多场测试装置的分析方法,利用多项数据进行路基填料压实特性综合分析,有效提高计算精度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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其他相关的附图。
图1为本发明实施例中所述的路基填料压实特性测试装置的结构示意图
图2为本发明实施例中所述的路基填料压实特性测试装置的剖面结构示意图
图3为本发明实施例中所述的路基填料压实特性分析方法流程示意图;
图中标记:1、击实重锤;2、注水孔;3、注料孔;4、激光测距仪;5、弹簧;6、动力装置;8、试筒;10、挡板;12、图像采集组件;13、顶棚;14、支撑骨架;17、挡墙;19、湿度传感器;20、温度传感器;21、第一质量称;22、加热组件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1:
本实施例提供了一种路基填料压实特性测试装置。
参见图1-图2,图中示出了支撑骨架14、击实重锤1和加热底座,其中,支撑骨架14上设有至少六个用于测量路基填料与支撑骨架14之间的距离的激光测距仪4,所有激光测距仪4构成至少两个同心但半径不同的监控圆环,支撑骨架14上设有至少一个用于采集路基填料图像的图像采集组件12;并且,击实重锤1与支撑骨架14连接;以及加热底座与支撑骨架14固定连接,加热底座设有供路基压实的空腔,加热底座内壁设有至少一个湿度传感器19和温度传感器20,加热底座内设有加热组件22,空腔为圆饼状,空腔的直径大于击实重锤1的击打半径。在本申请中,通过设置一个大于击打半径的空腔实现一个无侧限情况下的路基填料压实的过程。同时,在支撑骨架14上设置多个激光测距仪4,在本实施例中,通过在每次击打后采集路基填料高度变化达到对路基填料压实状态监控的目的。并且,在本实施例中,还包括有加热组件22,在本实施例中可以控制地基压实温度的变化实现对路基填料综合分析。
在本申请中公开的一些实施例中,本装置还包括测试装置还包括填料混料装置,填料混料装置与支撑骨架14的顶部连接,填料混料装置远离支撑骨架14顶部的一端部为平面,平面上设有至少六个激光测距仪4,平面设置的激光测距仪4构成至少两个同心但半径不同的第二圆环;支撑骨架14顶部设有顶棚13,顶棚13靠支撑骨架14底部的面上设有至少六个激光测距仪4,顶棚13上的所有激光测距仪4构成至少两个同心但半径不同的第一圆环,第一圆环和第二圆环构成监控圆环,填料混料装置在第二圆环的中心处开设有供击实重锤1穿过的通孔,填料混料装置的动力装置6与击实重锤1连接。并且为了实现了对路基填料的综合分析的目的,填料混料装置顶部开设有注水孔2和注料孔3,在本实施例中,通过在注水孔2向填料混料装置,还可以制备不同湿度的路基填料。
同时,进一步地,为了在本实施例的应用中,实现快速不同湿度的路基填料制备,在本申请中,填料混料装置包括容纳路基填料的试筒8、与试筒8配合的盖体和动力装置6;动力装置6的顶部与支撑骨架14连接,动力装置6的底部通过弹簧5与试筒8连接,试筒8为环状且中心供击实重锤1穿过;试筒8包括侧壁和至少两个挡板10,侧壁顶部与动力装置6连接,侧壁底壁分别与每个挡板10活动连接,试筒8底部由至少两个挡板10拼合而成。在本实施的使用中,由于试筒8通过弹簧5与动力装置6连接,所以在申请中通过动力装置6产生的振动使得位于试筒8内的路基填料在抖动中混合,相比现有技术中需要静值一夜浸润,能极大做小试验时间。同时需要说明的是,对于本领域技术人员,可以选着适宜的电磁构件实现挡板10的电动滑动,进而实现一个自动化的试验过程。
同时,在本实施例中为了进一步实现模拟振动压路机的车轮曲面的目的,在本实施例中,击实重锤1击打路基填料的端部为球面。
由于,在本申请中为了实现一个在不同温度体系下的路基填料压实特性,所以在本实施例中,加热组件22外沿设有沿竖直向上方向延伸的挡墙17,挡墙17和加热组件22构成加热底座,挡墙17和加热底座围合构成压实空间,挡墙17的内壁上设有湿度传感器19和温度传感器20,加热组件22上设有称量路基填料的第一质量称21。其中在本申请中。其中在本申请中,通过第一质量称21和激光测距仪4配合实现路基填料的特性测试。
并且,在本实施例的使用中,由于是实现无侧限情况的路基压实场景,所以为了准确测量到干密度变化情况,加热组件22外沿设有沿竖直向上方向延伸的挡墙17,挡墙17和加热组件22构成加热底座,挡墙17和加热底座围合构成压实空间,挡墙17的内壁上设有湿度传感器19和温度传感器20,加热组件22上设有称量路基填料的第一质量称21。同时,由于在路基调料特性中除了考虑干密度计算还有湿度变化情况,所以在本装置中,加热组件22的内壁上也设有湿度传感器19和温度传感器20,同时湿度传感器19和温度传感器20也至少为六个,在加热底座的侧壁和底壁均布设有湿度传感器19和温度传感器20,且在底壁的湿度传感器19和温度传感器20亦呈环状布设,作为优选的湿度传感器19及温度传感器20在底面上布设时交叉间隔布置。
参见图1,在本实施例中第一质量称21的秤盘直径等于其中一个监控圆环的直径,第一质量称21的秤盘直径大于或等于1.5倍击实重锤1的击打半径,第一质量称21的秤盘直径小于或等于2倍击实重锤1的击打半径。保持其半径与构成圆环的激光测距仪4中某一环保持一致,稍高于温控装置。
并且需要说明的是,在本实施例中,对于本领域计算而言,还在进行进一步的扩展,比如在填料混料装置内增设重量传感器,可以达到在混料时,进一步地提升路基填料配比准确性。
实施例2:
如图3所示,本实施例提供了一种使用实施例1的一种路基填料压实特性分析方法,在本方法中包括步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400、步骤S500和步骤S600。
S100、配置第一预设湿度的路基填料并释放到压实腔,同时将压实腔的温度恒定在第一预设温度。
S200、开启动力装置6,用于驱动击实重锤1击打路基填料。
S300、在每次对路基填料击打后获取监测数据,同时计算第二信息,第二信息包括路基填料的位移代表值、干密度和裂缝占比,监测数据包括所有激光测距仪4和所有湿度传感器19的采集数据。
S400、将压实腔的温度恒定在第二预设温度,重新释放路基填料,直到预设温度组内的温度均已采集到对应的数据。
S500、根据第二预设湿度重新开始配置路基填料并释放到压实腔,直到预设湿度组内的湿度均已采集到对应的数据。
S600、根据所有第二信息计算得到在不同温度、不同湿度和不同压实次数下的路基填料压实特性。
具体而言,针对同一温度下t、同一含水率s且特定的击实次数a作用下路基填料的压实度为:
其中,h为位移代表值h,hmax为路基填料压实时的位移代表值,ρmax为路基填料压实时的干密度,ρmin路基填料开始压实时刻的干密度,pmax为路基填料压实时的阴影面积的平均占比,ρmin在压实过程中第一次出现裂缝时刻的阴影面积的平均占比。
在本方法中通过在不同温度、不同湿度以及不同击打次数下的数据采集,最终计算的得到一种配比的路基填料在不同的温度、湿度以及击打次数下的压实特性。同时在本方法中,由于所采用的路基填料压实特性测试装置,其对于路基填料的压实过程是无侧限情况下进行压实,所以通过本方法中获取得路基填料压实特征其更符合真实路基压实特点。并且由于在本方法中,不同于现有技术中是重锤击实仪沿击实筒边缘环形将落锤不断抬起又落下的过程,所以在本方法中,关于路基填料的制备工序也将不同,具体而言,在本方法中,步骤S100中包括步骤S110、步骤S120、步骤S130、步骤S140、步骤S150、步骤S160、步骤S170和步骤S180。
S110、向试筒8中注入配比好的路基填料。
需要说明的是,在本步骤中关于路基填料的配比过程其为现有技术,本申请中不再赘述。同时在本方法中,对于路基填料的注入是通过注料孔3向填料混料装置中添加,即最终落入试筒8中;
S120、获取路基填料的添加重量。
需要说明的是在本步骤对于添加重量的获取有两种方式,1、在试筒8中增设重量传感器即电子秤,通过落入试筒8的路基调料的重量进而获得添加重量;2、直接在路基填料添加前即称量好重量即可。
S130、根据第一预设湿度和添加重量计算得到待添加水量。
需要说明的是,在本方法中计算试验所需的水分m设,计算公式为:
m设=ρ设*M设
其中M设为添加重量,ρ设试验的设计含水率。
S140、根据待添加水量向试筒8添加水。
对于水的添加是通过注水孔2向填料混料装置中添加,即最终落入试筒8中。
S150、控制动力装置6振动试筒8。
需要说明的是在本步骤即为通过开启动力装置6,通过动力装置6自身振动带动试筒8运动,达到混料的目的。
S160、控制挡板10移动使得路基填料从试筒8内释放落入空腔内。
需要说明的是在本申请中,控制挡板10移动一种是实施例1中所提及的采用电磁开关控制挡板10移动,还有一种人为抽动使得路基填料从试筒8内释放落入空腔内。
S170、控制加热组件22升温,用于将路基填料升至第一预设温度。
需要说明的是,本步骤即为控制加热升温的步骤。
S180、持续获取第一信息,第一信息包括至少两个温度传感器20的路基填料的温度,直到第一信息的平均值与第一预设温度之差在允许范围内。
需要说明的是,在本步骤为根据所有温度传感器20采集的温度数据,计算所有温度数据的平均值,以及查找得到所有温度传感器20采集的温度最高值,若在10min内,平均值与第一设定温度的温差在±1℃以内和温度最高值与第一设定温度的温差在±3℃以内,并则认为温度路基填料的温控合格,开始下一步操作。
同时,在本方式中,由于是采用模拟无侧限情况下进行压实,所以相比于现有技术中直接可以通过计算试筒8内的路基压实填料不同,在本申请中,无法直接通过一个容器测量出路基压实后的体积,也无法直接通过一个容器得到路基压实后的位移变化,在一本方法中,步骤S300中包括步骤S310、步骤S320和步骤S330。
S310、根据所有激光测距仪4计算得到位移代表值。
S320、根据所有激光测距仪4的监控数据和所有湿度传感器19监控数据计算得到干密度。
S330、获取图像信息,并根据图像信息计算得到裂缝占比。
具体而言,在步骤S310中包括步骤S311、步骤S312、步骤S313、步骤S314和步骤S315。
S311、根据所有激光测距仪4的采集数据计算得到第三信息,第三信息包括每个圆环对应的平均高度值。
S312、根据每个圆环对应的平均高度值构建高度变化曲线,高度变化曲线的自变量为圆环半径。
S313、根据高度变化曲线计算得到第四信息,第四信息包括每个自变量的二次斜率值。
S314、根据第四信息识别得到极值半径,极值半径为对应二次斜率值小于或等于零的圆环半径。
S315、根据极值半径在第三信息识别得到位移代表值。
为了便于理解,本方法中将激光测距仪4的测距结果记为l11、l12、……lNM,其中N是从内到外的环数编号,M是每一环各传感器的编号,在底面各温度传感器20的监测数据t11、t12、……tNM’其中,温度传感的编号的N为从内到外的环数编号,M’是每一环各传感器的编号。在底面各湿度传感器19的监测数据s11、s12、……sNM’,其中N是从内外的环数编号,M’是每一环各传感器的编号,第一质量称21的监测数据m。
即,在本步骤通过下列方式计算位移代表值h:
计算路基填料从内到外每一环的高度hi,其中计算公式如下:
其中,i=1,2,3…N标示由内到外的环数目,M表一个圆环内激光测距仪4的总数,l0为路基填料未击实的高度,m为环数编号。
然后根据上述步骤计算得到每环的高度作出高度hi随半径变化的曲线,并计算其二次斜率hi″变化,取hi″≤0时对应的环数编号n′,计算位移代表值h,其中,h的计算公式如下:
在一些具体的实施例中,步骤S320中包括步骤S321、步骤S322、步骤S323、步骤S324和步骤S325。
S321、获取路基填料中心质量,路基填料中心质量由圆形秤盘的第一质量称21称量得到。
S322、根据所有激光测距仪4的监控数据计算的得到第一质量称21上的路基填料总体积。
需要说明的是,本步骤中对于路基填料总体积的计算方法如下:
由于路基填料在第一质量称21的秤盘为r半径的圆上与激光测距仪4保持在同一环,因此,有:
r=d0+d1+…+dk-1
计算第一质量称21上路基填料的总体积V:
其中,k为从内到外与重量秤边缘保持一致的环数。
S323、根据路基填料总体积和路基填料中心质量计算得到湿密度。
湿密度ρ′的计算公式如下:
其中,ρ′为湿密度,m为质量,V为体积。
S324、根据所有湿度传感器19的监控数据计算的得到第一质量称21上的路基填料的平均湿度。
具体而言,在本步骤中即为计算路基填料从内到第一质量称21以r为半径的圆形范围的湿度传感器19的平均湿度s:
其中,k为湿度传感器19的总个数,而上式中分母为所有湿度传感器19的采集数据之和。
S325、根据湿密度和平均湿度计算得到干密度。
具体而言,本步骤中干密度ρ的计算公式如下:
其中,s为平均湿度,ρ′为湿密度。
在一些具体的实施例中,步骤S330中包括步骤S331、步骤S332、步骤S333、步骤S334和步骤S335。
S331、获取图像信息,图像信息由图像采集组件12采集得到。
S332、对图像信息进行预处理变换得到裂缝二值化图像。
S333、对裂缝二值化图像进行识别分类得到第五信息,第五信息包括每个裂缝的方向。
S334、根据第五信息和裂缝二值化图像计算得到每个方向的裂缝占裂缝二值化图像的百分比。
需要说明的是,在本步骤即为将裂缝转化为黑色并通过若干个像素点构成黑色的裂缝。通过计算像素点个数占图像总像素点的计算方式为现有技术本申请中不在赘述。
S335、根据每个方向的裂缝占裂缝二值化图像的百分比计算得到阴影面积的平均占比,并将阴影面积的平均占比作为裂缝占比。
需要说明的是,在本步骤中所采用的计算公式如下:
其中,阴影面积的平均占比p,其中不同方向上阴影面积占总图像面积的百分比p1、p2、……po。
具体而言在步骤S333中包括步骤S3331、步骤S3332、步骤S3333、步骤S3334和步骤S3335来计算得到不方向的裂缝。
S3331、建立直角坐标系。
S3332、将待测裂缝置于直角坐标系中。
S3333、逐个按照预设步长旋转扫描线,并计算得到投影和值集,扫描线为截距为零的直线。
S3334、在投影和值集中识别得到最大值。
S3335、将最大值对应的扫描线的倾斜角作为待测裂缝的方向。
在本申请中通过旋转扫描线的方式获得扫描线获得每次在X轴上的投影结果,能快速识别得到裂缝角度。
需要说明的是,在本身申请中旋转步长为2.5°。扫描范围为-9°-90°。
其中步骤S3333中包括步骤S33331、S33332和S33333。
S33331、根据待测裂缝拟合得到外接矩形。
S33332、移动外接矩形,将外接矩形的一角点与原点重合。
S33333、按照预设步长旋转扫描线,并在每次旋转后计算扫描线段在X轴的投影长度;若扫描线与外接矩形的边重合,则记扫描线段为扫描线与外接矩形重合的线段;若扫描线未与外接矩形的边重合,则扫描线段为原点到交点的线段,交点为扫描线与外接矩形的一个交点;记投影长度为一个投影和值集中的一个子集。
在本步骤中通过将裂缝转化为一个矩形,通过判断矩形长边角度达到间接判断裂缝方向的目的。
同时需要说明的是,在步骤S33333中为加快运算速度将旋转步长为2.5°,其有很大概率是无法将扫描线与矩形的长边无法重合,所以在本步骤对于采用寻找最长投影线段的方式寻找矩形的角度。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种路基填料压实特性测试装置,其特征在于,包括:
支撑骨架(14),所述支撑骨架(14)上设有至少六个用于测量路基填料与所述支撑骨架(14)之间的距离的激光测距仪(4),所有所述激光测距仪(4)构成至少两个同心但半径不同的监控圆环,所述支撑骨架(14)上设有至少一个用于采集路基填料图像的图像采集组件(12);
击实重锤(1),所述击实重锤(1)与所述支撑骨架(14)连接;以及
加热底座,所述加热底座与所述支撑骨架(14)固定连接,所述加热底座设有供路基压实的空腔,所述加热底座内壁设有至少一个湿度传感器(19)和温度传感器(20),所述加热底座内设有加热组件(22)。
2.根据权利要求1所述的路基填料压实特性测试装置,其特征在于:所述测试装置还包括填料混料装置,所述填料混料装置与所述支撑骨架(14)的顶部连接,所述填料混料装置远离所述支撑骨架(14)顶部的一端部为平面,所述平面上设有至少六个所述激光测距仪(4),所述平面设置的所述激光测距仪(4)构成至少两个同心但半径不同的第二圆环;所述支撑骨架(14)顶部设有顶棚(13),所述顶棚(13)靠所述支撑骨架(14)底部的面上设有至少六个所述激光测距仪(4),所述顶棚(13)上的所有所述激光测距仪(4)构成至少两个同心但半径不同的第一圆环,所述第一圆环和所述第二圆环构成监控圆环,所述填料混料装置在所述第二圆环的中心处开设有供击实重锤(1)穿过的通孔,所述填料混料装置的动力装置(6)与所述击实重锤(1)连接。
3.根据权利要求1所述的路基填料压实特性测试装置,其特征在于:所述加热组件(22)外沿设有沿竖直向上方向延伸的挡墙(17),所述挡墙(17)和所述加热组件(22)构成所述加热底座,所述挡墙(17)和所述加热底座围合构成压实空间,所述挡墙(17)的内壁上设有湿度传感器(19)和温度传感器(20),所述加热组件(22)上设有称量路基填料的第一质量称(21)。
4.根据权利要求3所述的路基填料压实特性测试装置,其特征在于:所述第一质量称(21)的秤盘直径等于其中一个所述监控圆环的直径,所述第一质量称(21)的秤盘直径大于或等于1.5倍所述击实重锤(1)的击打半径,所述第一质量称(21)的秤盘直径小于或等于2倍所述击实重锤(1)的击打半径。
5.一种路基填料压实特性分析方法,使用了如权利要求1-4任意一项所述的路基填料压实特性测试装置,其特征在于,包括:
配置第一预设湿度的路基填料并释放到压实腔,同时将所述压实腔的温度恒定在第一预设温度;
开启动力装置(6),用于驱动击实重锤(1)击打路基填料;
在每次对路基填料击打后获取监测数据,同时计算第二信息,所述第二信息包括路基填料的位移代表值、干密度和裂缝占比,所述监测数据包括所有激光测距仪(4)和所有湿度传感器(19)的采集数据;
将所述压实腔的温度恒定在第二预设温度,重新释放路基填料,直到预设温度组内的温度均已采集到对应的数据;
根据第二预设湿度重新开始配置路基填料并释放到压实腔,直到预设湿度组内的湿度均已采集到对应的数据;
根据所有所述第二信息计算得到在不同温度、不同湿度和不同压实次数下的路基填料压实特性。
6.根据权利要求5所述的路基填料压实特性分析方法,其特征在于,配置第一预设湿度的路基填料并释放到压实腔,同时将所述压实腔的温度恒定在第一预设温度,包括:
向试筒(8)中注入配比好的路基填料;
获取路基填料的添加重量;
根据所述第一预设湿度和所述添加重量计算得到待添加水量;
根据所述待添加水量向所述试筒(8)添加水;
控制动力装置(6)振动所述试筒(8);
控制挡板(10)移动使得路基填料从试筒(8)内释放落入压实腔内;
控制加热组件(22)升温,用于将路基填料升至第一预设温度;
持续获取第一信息,所述第一信息包括至少两个温度传感器(20)的采集路基填料的温度,直到所述第一信息的平均值与所述第一预设温度之差在允许范围内。
7.根据权利要求5所述的路基填料压实特性分析方法,其特征在于,所有所述激光测距仪(4)呈多环状设置,所有所述激光测距仪(4)至少构成两个圆环,所述在每次对路基填料击打后获取监测数据,并计算第二信息,包括:
根据所有所述激光测距仪(4)的采集数据计算得到第三信息,所述第三信息包括每个圆环对应的平均高度值;
根据每个圆环对应的所述平均高度值构建高度变化曲线,所述高度变化曲线的自变量为圆环半径;
根据所述高度变化曲线计算得到第四信息,所述第四信息包括每个自变量的二次斜率值;
根据所述第四信息识别得到极值半径,所述极值半径为对应二次斜率值小于或等于零的圆环半径;
根据所述极值半径在所述第三信息识别得到位移代表值。
8.根据权利要求5所述的路基填料压实特性分析方法,其特征在于,所有所述激光测距仪(4)所有所述湿度传感器(19)均呈环状布设,所有所述湿度传感器(19)和所有所述激光测距仪(4)至少构成两个圆环,所述在每次对路基填料击打后获取监测数据,并计算第二信息,包括:
获取路基填料中心质量,所述路基填料中心质量由圆形秤盘的第一质量称(21)称量得到;
根据所有所述激光测距仪(4)的监控数据计算的得到第一质量称(21)上的路基填料总体积;
根据所述路基填料总体积和路基填料中心质量计算得到湿密度;
根据所有所述湿度传感器(19)的监控数据计算的得到第一质量称(21)上的路基填料的平均湿度;
根据所述湿密度和所述平均湿度计算得到干密度。
9.根据权利要求5所述的路基填料压实特性分析方法,其特征在于,所述在每次对路基填料击打后获取监测数据,并计算第二信息,包括:
获取图像信息,所述图像信息由图像采集组件(12)采集得到;
对所述图像信息进行预处理变换得到裂缝二值化图像;
对所述裂缝二值化图像进行识别分类得到第五信息,所述第五信息包括每个裂缝的方向;
根据第五信息和所述裂缝二值化图像计算得到每个方向的裂缝占裂缝二值化图像的百分比;
根据每个方向的裂缝占裂缝二值化图像的百分比计算得到阴影面积的平均占比,并将所述阴影面积的平均占比作为裂缝占比。
10.根据权利要求9所述的路基填料压实特性分析方法,其特征在于,所述对所述裂缝二值化图像进行提取分割得到第五信息,所述第五信息包括裂缝方向不同的图像,包括:
建立直角坐标系;
将待测裂缝置于所述直角坐标系中;
逐个按照预设步长旋转扫描线,并计算得到投影和值集,所述扫描线为截距为零的直线;
在所述投影和值集中识别得到最大值;
将所述最大值对应的扫描线的倾斜角作为所述待测裂缝的方向;
其中,所述逐个按照预设步长旋转扫描线,并计算得到投影和值集,包括:
根据所述待测裂缝拟合得到外接矩形;
移动所述外接矩形,将所述外接矩形的一角点与原点重合;
按照预设步长旋转扫描线,并在每次旋转后计算扫描线段在X轴的投影长度;若所述扫描线与所述外接矩形的边重合,则记扫描线段为所述扫描线与所述外接矩形重合的线段;若所述扫描线未与所述外接矩形的边重合,则所述扫描线段为原点到交点的线段,所述交点为所述扫描线与所述外接矩形的一个交点;记所述投影长度为一个投影和值集中的一个子集。
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