路基动回弹模量的原位测试系统及其测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种路基动回弹模量的原位测试系统及其测试方法，加载模块包括测试车，伺服气缸安装于测试车上，伺服气缸的活塞杆与作用于路基表面的承载板连接，承载板外部设有环形的加载板，加载板通过传力杆与放置有配重块的承载盘连接；数据采集模块包括第二高精度位移传感器和多个第一高精度位移传感器；数据处理模块包括计算机，计算机分别与伺服气缸的信号输入端、第一高精度位移传感器的输出端、第二高精度位移传感器的的输出端连接，并通过软件反演计算路基的动回弹模量值。本发明专利技术同时考虑并真实模拟重复作用的行车荷载和路面结构对路基的约束，更接近路基的实际受力状态，荷载施加稳定、准确，路基动回弹模量测试结果更可靠。

In situ testing system and method for dynamic resilient modulus of Subgrade

【技术实现步骤摘要】
路基动回弹模量的原位测试系统及其测试方法
本专利技术属于交通工程
，涉及一种路基动回弹模量的原位测试系统及其测试方法，尤其用于高端装备制造领域中轨道交通的设计及路基验收。
技术介绍
路基作为道路的基础，为路面提供支撑，路基的回弹模量值是路面设计的重要参数之一，获取路基回弹模量主要有室内试验法和原位测试法，室内试验法主要用于初步设计，起参考作用，原位试验法用于路基验收，能够较为准确的评判路基的回弹模量，对路基的质量把控起到决定性作用。因此，如何准确测试路基的回弹模量值，尤其是原位测试路基的回弹模量值是非常关键的；目前，关于路基回弹模量的原位测试方法主要有承载板法、贝克曼梁法、落锤弯沉仪(FWD)法和便携式落锤弯沉仪(PFWD)法。承载板法是在直径30cm的钢板上对土基逐级加载、卸载，测试每级荷载下的回弹变形，据此计算路基回弹模量。贝克曼梁法是利用杠杆原理测试汽车荷载作用下的路基回弹弯沉值，并换算得到路基回弹模量。这两种方法所测结果均为静回弹模量，存在所需检测人员多、检测速度慢等缺点。FWD法是将落锤自由落体产生的冲击荷载施加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，包括加载模块(1)、数据采集模块(2)、数据处理模块(3)；/n所述加载模块(1)包括测试车(5)，伺服气缸(9)安装于测试车(5)上，伺服气缸(9)的活塞杆与作用于路基表面的承载板(12)连接，承载板(12)外部设有环形的加载板(22)，承载板(12)位于加载板(22)的中心，加载板(22)通过传力杆(20)与放置有配重块(18)的承载盘(19)连接；/n所述数据采集模块(2)包括第二高精度位移传感器(34)和多个第一高精度位移传感器(29)，第二高精度位移传感器(34)装于承载板(12)底部中心，第一高精度位移传感器(29)分别安装于加载板...

【技术特征摘要】
1.一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，包括加载模块(1)、数据采集模块(2)、数据处理模块(3)；
所述加载模块(1)包括测试车(5)，伺服气缸(9)安装于测试车(5)上，伺服气缸(9)的活塞杆与作用于路基表面的承载板(12)连接，承载板(12)外部设有环形的加载板(22)，承载板(12)位于加载板(22)的中心，加载板(22)通过传力杆(20)与放置有配重块(18)的承载盘(19)连接；
所述数据采集模块(2)包括第二高精度位移传感器(34)和多个第一高精度位移传感器(29)，第二高精度位移传感器(34)装于承载板(12)底部中心，第一高精度位移传感器(29)分别安装于加载板(22)上表面以及路基表面的测试点上，第二高精度位移传感器(34)和所有第一高精度位移传感器(29)的测试点位于同一直线上，所有第一高精度位移传感器(29)均安装于横梁(32)上，横梁(32)通过升降装置安装于测试车(5)上；
所述数据处理模块(3)包括计算机(7)，计算机(7)分别与伺服气缸(9)的信号输入端、第一高精度位移传感器(29)的输出端、第二高精度位移传感器(34)的输出端连接，计算机(7)用于设置伺服气缸(9)预加行车荷载的加载波形、荷载大小、加载频率与加载次数，以及接收第二高精度位移传感器(34)、第一高精度位移传感器(29)测试的回弹变形位移值，并通过软件反演计算路基的动回弹模量值。


2.根据权利要求1所述的一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，所述承载板(12)作用于路基表面的面积和行车车轮接触路面的面积大小一致，承载板(12)与加载板(22)之间的间隙为1～2cm。


3.根据权利要求2所述的一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，所述承载板(12)为圆形，加载板(22)为圆环形。


4.根据权利要求3所述的一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，所述承载板(12)的直径为30cm，加载板(22)内径31～32cm、外径60cm。


5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，所述承载板(12)、加载板(22)的下表面均平整光滑。


6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，所述第一高精度位移传感器(29)对称设于第二高精度位移传感器(34)的两侧，加载板(22)上表面的第一高精度位移传感器(29)与第二高精度位移传感器(34)的水平间距最小，其余第一高精度位移传感器(29)的水平间距向两侧逐渐增大，距承载板(12)中心最远的第一高精度位移传感器(29)与承载板(12)中心的距离不超过5m。


7.根据权利要求1所述的一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，所述加载板(22)上表面的第一高精度位移传感器(29)的探头与加载板(22)上表面接触，其余第一高精度位移传感器(29)的探头均通过直径为5cm的钢片与路基土上对应的测试点接触。


8.根据权利要求7所述的一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，所有所述第一高精度位移传感器(29)的基体穿过横梁(32)并通过第二传感器夹具(31)与横梁(32)固定连接。


9.根据权利要求1所述的一种路基动回弹模量的原位测试系统，其特征在于，所述配重块(18)的周围均布有3个竖直设置的护杆(17)，通过护杆(17)限位，配重块(18)、传力杆(20)、承载盘(19)、护杆(17)一起对路基表面施加加载力，加载范围为0.25～5kN，加载调节分级为0.25kN/级。


10.根据权利要求1所述的一种路基动回弹模量...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑健龙，张军辉，彭俊辉，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43