一种基于DCP的改扩建道路路基方法技术

本发明专利技术公开了一种基于DCP的改扩建道路路基方法，属于道路工程技术领域，本发明专利技术要解决的技术问题为如何利用DCP为道路改扩建通过参考依据，确保能够最大限度的利用原有路基，减少资源的浪费，同时节约成本，采用的技术方案为：该方法是通过现场交通量的调查估算改扩建后的交通等级，并把交通等级与DCP得到的贯入度值DN建立关系，通过对比原路基贯入度值DN，判断不同层位原路基的可用性，为改扩建道路的方案选择提供参考依据；具体步骤如下：S1、原路基的DCP测量；S2、对现场土样进行室内DCP试验；S3、获取各路层的DCP含水率并修正贯入度值DN；S4、估算改扩建后的交通量及交通等级；S5、根据交通等级确定不同层位的贯入度值DN。交通等级确定不同层位的贯入度值DN。交通等级确定不同层位的贯入度值DN。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DCP的改扩建道路路基方法


[0001]本专利技术涉及道路工程
，具体地说是一种基于DCP的改扩建道路路基方法。

技术介绍

[0002]动态圆锥贯入仪(DCP)是指用圆锥体贯人土壤中而读取阻力的硬度计。其操作方法是把仪器垂直立于土壤表面，将仪器自重下沉停止，而手不向下施加压力时的读数定为0；以1cm左右的速度将仪器压人土壤中，圆锥底部通过土壤时开始读数，一般每贯人5cm读一次数，单位以kg
·
cm2表7K。仪器贯入的速度对测定结果有一定影响，一般在水分含量较高(小于pF1.4)时，贯入速度过快，会导致贯入阻力变大；水分含量低(大于pFL4)，不会发生上述状况。
[0003]为了尽可能经济有效地升级道路，必须在当前道路环境中优化使用现场材料。经过多年的使用，再加上气候的干湿循环，既有道路路基将达到相当程度的压实，局部位置的强度将得到加强，为新道路提供良好的支撑或基础。如为了满足设计要求，需要新建路层时，对现有条件进行优化将减少大量原材料的需求。
[0004]为了利用既有道路的强度，需要使用DCP测试路面结构中的材料的实际现场强度。该设备能在提供一种快速、相对低成本、无损的方法来估算细粒和粗粒路基、基层和底基层材料以及弱胶结材料的现场强度。但是在实际工程中，DCP的利用率较低，与道路设计没有形成良好的相关性。
[0005]故如何利用DCP为道路改扩建通过参考依据，确保能够最大限度的利用原有路基，减少资源的浪费，同时节约成本是目前亟待解决的技术问题。
专利技术内容
[0006]本专利技术的技术任务是提供一种基于DCP的改扩建道路路基方法，来解决如何利用DCP为道路改扩建通过参考依据，确保能够最大限度的利用原有路基，减少资源的浪费，同时节约成本的问题。
[0007]本专利技术的技术任务是按以下方式实现的，一种基于DCP的改扩建道路路基方法，该方法是通过现场交通量的调查估算改扩建后的交通等级，并把交通等级与DCP(动态圆锥贯入仪)得到的贯入度值DN建立关系，通过对比原路基贯入度值DN，判断不同层位原路基的可用性，为改扩建道路的方案选择提供参考依据。
[0008]作为优选，该方法具体步骤如下：
[0009]S1、原路基的DCP测量；
[0010]S2、对现场土样进行室内DCP试验；
[0011]S3、获取各路层的DCP含水率并修正贯入度值DN；
[0012]S4、估算改扩建后的交通量及交通等级；
[0013]S5、根据交通等级确定不同层位的贯入度值DN。
[0014]作为优选，所述步骤S1中的原路基的DCP测量具体如下：
[0015]S101、沿道路全长进行DCP测量；
[0016]S102、获取DCP测量数据，并舍弃测量数据大于或小于3倍标准差的异常结果；
[0017]S103、利用获得的DCP测量数据计算路面结构每150mm路层的加权平均贯入度值DN(DN表示贯入度值，单位为mm/击)以及DSN800值；其中，DSN800值是指达到800mm深度所需的锤击总数。
[0018]更优地，DCP测量要求具体如下：
[0019]①
、每次DCP测量深度至少为800mm；
[0020]②
、在外轮迹带和行车道中线处交叉进行DCP测量；
[0021]③
、DCP测量频率为20次/km。
[0022]作为优选，所述步骤S2中的对现场土样进行室内DCP试验具体如下：
[0023]S201、在现场取代表性的土样，做击实试验得到其最佳含水率和最大干密度；
[0024]S202、利用最佳含水率和最大干密度配制土样，做室内DCP试验，得到0
‑
150mm的加权平均锤击数BN
150
。
[0025]作为优选，所述步骤S3中的获取各路层的DCP含水率并修正贯入度值DN具体如下：
[0026]S301、对现场湿度条件进行估计，获取DCP调查时的含水率，以便与使用中的预期湿度状况进行比较；
[0027]S302、在外轮迹带上0
‑
150mm、150
‑
300mm以及300
‑
450mm深度处，每公里至少采集两个样品测量长期运营内的含水率；
[0028]S303、比较长期运营内各路层的含水率与DCP调查时各路层的含水率的关系：
[0029]①
、当长期运营期内各路层的含水率大于DCP调查时各路层的含水率时，则选用各路层的贯入度值DN的80百分位数；其中，百分位数是指如果将一组数据从小到大排序，并计算相应的累计百分位，则某一百分位所对应数据的值就称为这一百分位的百分位数。可表示为：一组n个观测值按数值大小排列。如，处于p％位置的值称第p百分位数。
[0030]②
、当长期运营期内各路层的含水率等于DCP调查时各路层的含水率时，则选用各路层的贯入度值DN的50百分位数；
[0031]③
、当长期运营期内各路层的含水率小于DCP调查时各路层的含水率时，则选用各路层的贯入度DN值的20百分位数。
[0032]作为优选，所述步骤S4中的估算改扩建后的交通量及交通等级具体如下：
[0033]S401、估算每类车辆的初始流量AADT；
[0034]S402、估算每类车辆的车辆等效因子ESA，公式如下：
[0035]ESA＝(W/8160)
n
；
[0036]n＝0.044(BN
150
)
1.24
；
[0037]其中，W表示轴重，单位为kg或kN；n表示当量指数；BN
150
表示路基土室内试验得到的贯入150mm深度时的锤击数；
[0038]S403、估算每个车辆类别的每日车辆等效因子DESA，公式如下：
[0039]DESA＝AADT
×
ESA；
[0040]S404、估算设计寿命内预期的每个交通类别的单向设计交通荷载，即累积等效标准车轴CESA，公式如下：
[0041]CESA＝365
×
DESA
×
[((1+r)N
–
1]/r；
[0042]其中，DESA表示第一年的一个方向上的每种车辆类别的平均每日车辆等效因子；r表示假定的年增长率，以小数表示；N表示以年为单位的设计周期；标准车轴负载为8160千克；
[0043]S405、将每种类型车辆的CESA相加得出所有类型车辆的CESA总数，通过CESA总数查阅路面设计的交通等级表格确定道路交通等级。
[0044]作为优选，所述步骤S5中的根据交通等级确定不同层位的贯入度值DN具体如下：
[0045]通过对交通道路和材料参数的分析，建立现场不同深度的贯入度值与交通量等级的相互关系，即将现场贯入度值与所需设计贯入度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DCP的改扩建道路路基方法，其特征在于，该方法是通过现场交通量的调查估算改扩建后的交通等级，并把交通等级与DCP得到的贯入度值DN建立关系，通过对比原路基贯入度值DN，判断不同层位原路基的可用性，为改扩建道路的方案选择提供参考依据。2.根据权利要求1所述的基于DCP的改扩建道路路基方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：S1、原路基的DCP测量；S2、对现场土样进行室内DCP试验；S3、获取各路层的DCP含水率并修正贯入度值DN；S4、估算改扩建后的交通量及交通等级；S5、根据交通等级确定不同层位的贯入度值DN。3.根据权利要求1所述的基于DCP的改扩建道路路基方法，其特征在于，所述步骤S1中的原路基的DCP测量具体如下：S101、沿道路全长进行DCP测量；S102、获取DCP测量数据，并舍弃测量数据大于或小于3倍标准差的异常结果；S103、利用获得的DCP测量数据计算路面结构每150mm路层的加权平均贯入度值DN(DN表示贯入度值，单位为mm/击)以及DSN800值；其中，DSN800值是指达到800mm深度所需的锤击总数。4.根据权利要求3所述的基于DCP的改扩建道路路基方法，其特征在于，DCP测量要求具体如下：
①
、每次DCP测量深度至少为800mm；
②
、在外轮迹带和行车道中线处交叉进行DCP测量；
③
、DCP测量频率为20次/km。5.根据权利要求1所述的基于DCP的改扩建道路路基方法，其特征在于，所述步骤S2中的对现场土样进行室内DCP试验具体如下：S201、在现场取代表性的土样，做击实试验得到其最佳含水率和最大干密度；S202、利用最佳含水率和最大干密度配制土样，做室内DCP试验，得到0
‑
150mm的加权平均锤击数BN
150
。6.根据权利要求1所述的基于DCP的改扩建道路路基方法，其特征在于，所述步骤S3中的获取各路层的DCP含水率并修正贯入度值DN具体如下：S301、对现场湿度条件进行估计，获取DCP调查时的含水率，以便与使用中的预期湿度状况进行比较；S302、在外轮迹带上0
‑
150mm、150
‑
300mm以及300
‑
450mm深度处，每公里至少采集两个样品测量长期运营内的含水率；S303、比较长期运营内各路层的含水率与DCP调查时各路层的含水率的关系：
①
、当长期运营期内各路层的含水率大于DCP调查时各路层的含水率时，则选用各路层的贯入度值DN的80百分位数；
②
、当长期运营期内各路层的含水率等于DCP调查时各路层的含水率时，则选用各路层的贯入度值DN的50百分位数；
③
、当长期运营期内各路层的含水率小于DCP调查时各路层的含水率时，则选用各路层
的贯入度DN值的20百分位数。7.根据权利要求1所述的基于DCP的改扩建道路路基方法，其特征在于，所述步骤S4中的估算改扩建后的交通量及交通等级具体如下：S401、估算每类车辆的初始流量AADT；S402、估算每类车辆的车辆等效因子ESA，公式如下：ESA＝(W/8160)
n
；n＝0.044(BN
150
)
1.24
；其中，W表示轴重，单位为kg或kN；n表示当量指数；BN
150
表示路基土室内试验得到的贯入150mm深度时的锤击数；S403、估算每个车辆类别的每日车辆等效因子DESA，公式如下：DESA＝AADT
×
ESA；S404、估算设计寿命内预期的每个交通类别的单向设计交通荷载，即累积等效标准车轴CESA，公式如下：CESA＝365
×
DESA
×
[((1+r)N
–
1]/r；其中，DESA表示第一年的一个方向上的每种车辆类别的平均每日车辆等效因子；r表示假定的年增长率，以小数表示；N表示以年为单位的设计周期；标准车轴负载为8160千克；S405、将每种类型车辆的CESA相加得出所有类型车辆的CESA总数，通过CESA总数查阅路面设计的交通等级表格确定道路交通等级。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：赛志毅，张磊，王喆，孙兆云，王超，韦金城，王伟，任瑞波，韩洪超，户桂灵，孙贻国，司青山，
申请(专利权)人：山东建筑大学山东省交通科学研究院，
类型：发明
国别省市：