一种路基平衡湿度的长期测定方法技术

本发明专利技术公开了一种路基平衡湿度的长期测定方法，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现有预估路基湿度不精确，采用的技术方案为：该方法是在压实度为93％、压实度为94％以及压实度为96％的分层压实路基的路基层顶部分别埋设一个封闭式湿度传感器装置和一个开放式湿度传感器装置，每年每季度进行一次路基土湿度的测定，并连续采集若干年，通过对比压实度对应路基层内的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置所采集的湿度数据，得到路基土在施工时的最佳含水率数据以及随着环境变化路基湿度的变化含水率，进而确定路基湿度变化的差值及路基平衡湿度；其中，封闭式湿度传感器装置内部填充对应层压实路基的施工路基土并保持水分不散失。基的施工路基土并保持水分不散失。基的施工路基土并保持水分不散失。

【技术实现步骤摘要】
一种路基平衡湿度的长期测定方法


[0001]本专利技术涉及道路工程
，具体地说是一种路基平衡湿度的长期测定方法。

技术介绍

[0002]高品质耐久路基与路面结构是构成公路高质量长寿命的关键，而其中路基能否提供强有力的承载力是保障路基与路面耐久绿色的核心。路基承载力的优良直接受到路基土湿度影响。因此，在路基与路面结构设计时路基的湿度，尤其是荷载、环境长期作用下路基的平衡湿度，是需要重点关注的问题。现有技术中在进行路面结构设计验算时，路基顶回弹模量采用路基平衡湿度状态下的回弹模量。同时现有技术也规定了路床顶的回弹模量要求是在路基平衡湿度状态下的回弹模量。
[0003]但是，目前对于路基的平衡湿度受限于长期检测的复杂性，且路基施工完毕后路面结构层下部路基成封闭状态，很难长时间持续获取路基土湿度数据。目前常用的路基平衡湿度确定方法，通常采用路基湿度模型预估的方式，但预估结果往往不够精确，导致计算出的路基回弹模量不准确，严重影响了公路路基和路面结构设计合理性和可靠性。
[0004]故如何实测路基长期湿度变化，进而得到路基的平衡湿度是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的技术任务是提供一种路基平衡湿度的长期测定方法，来解决现有预估路基湿度不精确的问题。
[0006]本专利技术的技术任务是按以下方式实现的，一种路基平衡湿度的长期测定方法，该方法是在压实度为93％、压实度为94％以及压实度为96％的分层压实路基的路基层顶部分别埋设一个封闭式湿度传感器装置和一个开放式湿度传感器装置，每年每季度进行一次路基土湿度的测定，并连续采集若干年，通过对比压实度对应路基层内的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置所采集的湿度数据，得到路基土在施工时的最佳含水率数据以及随着环境变化路基湿度的变化含水率，进而确定路基湿度变化的差值及路基平衡湿度；
[0007]其中，封闭式湿度传感器装置内部填充对应层压实路基的施工路基土并保持水分不散失；开放式湿度传感器装置内部填充施工路基土，并与对应路基层的路基土相联通，保持水分交换。
[0008]作为优选，压实度为93％的压实路基层上安装的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置内部填充的施工路基土为粗粒土。
[0009]作为优选，压实度为94％的压实路基层上安装的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置内部填充的施工路基土为粗粒土和细粒土。
[0010]作为优选，压实度为93％的压实路基层上安装的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置内部填充的施工路基土为水泥改善土或石灰粉煤灰稳定处治土或石灰改
善土。
[0011]更优地，所述封闭式传感器装置包括PVC圆柱形管一和湿度传感器一，湿度传感器一安装在PVC圆柱形管一内，PVC圆柱形管一的两端分别安装有塑料盖一，塑料盖一的中心位置开设有引线圆孔一，湿度传感器一的数据线通过引线圆孔一引出PVC圆形管一；
[0012]封闭式传感器装置制作过程具体如下：
[0013](1)、在PVC圆柱形管一中填入施工中对应层压实路基的路基土，对应层压实路基的路基土的填入量根据所处路基压实度进行设定；
[0014](2)、在填入对应层压实路基的路基土的过程中，放入湿度传感器一，并人工压实；
[0015](3)、在放入对应层压实路基的路基土和湿度传感器一后，在PVC圆柱形管一的两端处分别盖上塑料盖一，并通过引线圆孔一将湿度传感器一的数据线引出；
[0016](4)、对PVC圆柱形管一进行整体蜡封处理；
[0017](5)、将封装好的封闭式湿度传感器装置在路基路拌后碾压前，分别放入压实度为93％、压实度为94％和压实度为96％分层压实路基的顶部位置，再完成路基碾压。
[0018]更优地，所述开放式湿度传感器装置包括PVC圆柱形管二和湿度传感器二，湿度传感器二安装在PVC圆柱形管二内，PVC圆柱形管二的两端分别安装有塑料盖二，塑料盖二的中心位置开设有引线圆孔二，湿度传感器二的数据线通过引线圆孔二引出PVC圆形管二；PVC圆柱形管二的侧壁上开设有若干均分布的联通孔；
[0019]开放式湿度传感器装置的制作工程具体如下：
[0020](1)、在PVC圆柱形管二中填入施工中对应层压实路基的路基土，对应层压实路基的路基土的填入量根据所处路基压实度进行设定；
[0021](2)、在填入对应层压实路基的路基土的过程中，放入湿度传感器二，并人工压实；
[0022](3)、在放入对应层压实路基的路基土和湿度传感器二后，在PVC圆柱形管二的两端处分别盖上塑料盖二，并通过引线圆孔二将湿度传感二的数据线引出；
[0023](4)、对PVC圆柱形管二的侧壁进行开孔处理：在PVC圆柱形管二的侧壁上开设有若干均分布的联通孔，联通孔的直径为5mm，相邻两联通孔之间的间距为20mm；
[0024](5)、将开放式湿度传感器装置在路基路拌后碾压前，分别放入压实度为93％、压实度为94％和压实度为96％分层压实路基的顶部位置，再完成路基碾压。
[0025]更优地，所述PVC圆柱形管一和PVC圆柱形管二中填入路基土的质量根据压实度、路基土最大干密度、PVC圆柱形管一或PVC圆柱形管二的体积计算，公式如下：
[0026]m
s
＝Q
×
ρ
max
×
π
×
r2×
h；
[0027]其中，m
s
表示需要填入土的质量，单位为g；Q表示压实度；ρ
max
表示路基土的最大干密度，单位为g/cm3；π为常数，取值为3.14；r表示PVC圆柱形管一或PVC圆柱形管二的底面的半径，单位为cm；h表示PVC圆柱形管一或PVC圆柱形管二，单位为cm。
[0028]更优地，所述湿度传感器一和湿度传感器二在装入对应的PVC圆柱形管一和PVC圆柱形管二前，需要进行湿度传感器一和湿度传感器二所采集的体积含水率与路基土含水率标定工作，并建立体积含水率与路基土含水率之间的标定曲线。
[0029]更优地，压实度为93％的压实路基层的体积含水率与路基土含水率满足如下公式：
[0030]y1＝a1x1‑
b1；
[0031]其中，y1表示压实度为93％的路基处的体积含水率；x1表示压实度为93％的路基处的路基土含水率；a1表示相关系数，取值为1.47
‑
1.87；b1为常数，取值范围为0.0073
‑
0.0103。
[0032]更优地，压实度为94％的压实路基层的体积含水率与路基土含水率满足如下公式：
[0033]y2＝a2x2+b2；
[0034]其中，y2表示压实度为94％的路基处的体积含水率；x2表示压实度为94％的路基处的路基土含水率；a2表示相关系数，取值为0.992
‑
1.392；b2为常数，取值范围为0.03本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路基平衡湿度的长期测定方法，其特征在于，该方法是在压实度为93％、压实度为94％以及压实度为96％的分层压实路基的路基层顶部分别埋设一个封闭式湿度传感器装置和一个开放式湿度传感器装置，每年每季度进行一次路基土湿度的测定，并连续采集若干年，通过对比压实度对应路基层内的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置所采集的湿度数据，得到路基土在施工时的最佳含水率数据以及随着环境变化路基湿度的变化含水率，进而确定路基湿度变化的差值及路基平衡湿度；其中，封闭式湿度传感器装置内部填充对应层压实路基的施工路基土并保持水分不散失；开放式湿度传感器装置内部填充施工路基土，并与对应路基层的路基土相联通，保持水分交换。2.根据权利要求1所述的路基平衡湿度的长期测定方法，其特征在于，压实度为93％的压实路基层上安装的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置内部填充的施工路基土为粗粒土。3.根据权利要求1所述的路基平衡湿度的长期测定方法，其特征在于，压实度为94％的压实路基层上安装的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置内部填充的施工路基土为粗粒土和细粒土。4.根据权利要求1所述的路基平衡湿度的长期测定方法，其特征在于，压实度为93％的压实路基层上安装的封闭式湿度传感器装置和开放式湿度传感器装置内部填充的施工路基土为水泥改善土或石灰粉煤灰稳定处治土或石灰改善土。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的路基平衡湿度的长期测定方法，其特征在于，所述封闭式传感器装置包括PVC圆柱形管一和湿度传感器一，湿度传感器一安装在PVC圆柱形管一内，PVC圆柱形管一的两端分别安装有塑料盖一，塑料盖一的中心位置开设有引线圆孔一，湿度传感器一的数据线通过引线圆孔一引出PVC圆形管一；封闭式传感器装置制作过程具体如下：(1)、在PVC圆柱形管一中填入施工中对应层压实路基的路基土，对应层压实路基的路基土的填入量根据所处路基压实度进行设定；(2)、在填入对应层压实路基的路基土的过程中，放入湿度传感器一，并人工压实；(3)、在放入对应层压实路基的路基土和湿度传感器一后，在PVC圆柱形管一的两端处分别盖上塑料盖一，并通过引线圆孔一将湿度传感器一的数据线引出；(4)、对PVC圆柱形管一进行整体蜡封处理；(5)、将封装好的封闭式湿度传感器装置在路基路拌后碾压前，分别放入压实度为93％、压实度为94％和压实度为96％分层压实路基的顶部位置，再完成路基碾压。6.根据权利要求5所述的路基平衡湿度的长期测定方法，其特征在于，所述开放式湿度传感器装置包括PVC圆柱形管二和湿度传感器二，湿度传感器二安装在PVC圆柱形管二内，PVC圆柱形管二的两端分别安装有塑料盖二，塑料盖二的中心位置开设有引线圆孔二，湿度传感器二的数据线通过引线圆孔二引出PVC圆形管二；PVC圆柱形管二的侧壁上开设有若干均分布的联通孔；开放式湿度传感器装置的制作工程具体如下：(1)、在PVC圆柱形管二中填入施工中对应层压实路基的路基土，对应层压实路基的路基土的填入量根据所处路基压实度进行设定；
(2)、在填入对应层压实...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨耀辉，张晓萌，申全军，马士杰，陈婷婷，李利，商红发，韦金城，丛波日，孙兆云，王晓燕，吴文娟，徐希忠，张磊，
申请(专利权)人：山东省交通科学研究院，
类型：发明
国别省市：