[发明专利]路基变形检测系统及利用该系统评估路基变形的方法

说明书

本发明提供了一种路基变形检测系统，其包括埋置在地基与路基本体的交界面上第一基准、设置在路基外部的第二基准和测量装置，测量装置被设置在路基本体的填筑层上表面，其能够测量其与所述第一基准之间的第一竖向距离和与所述第二基准之间的第二竖向距离。本发明还提供了采用上述路基变形检测系统来检测路基变形的方法。上述系统和方法在保证路基本体压实质量的同时实现了简单高效地对路基本体和地基的变形进行测量和评估。

技术领域

本发明涉及轨道结构变形的检测系统和评估方法，尤其涉及路基变形的检测系统和评估方法。

背景技术

路基是当前高速铁路结构的重要组成部分，其稳定性和安全性直接决定了高速铁路的运行安全和运行速度，因此及时观测路基变形并据此采取对应的处理措施至关重要。路基包括地基以及铺设在地基上方的路基本体，路基的变形既受到地基的上拱或沉降的影响又受到路基本体自身上升或沉降的影响。

目前主要采用沉降板来观测路基本体的变形情况。沉降板主要由沉降板底座和测杆等部件构成，沉降板底座被布置在路基本体与地基的交界面处，测杆垂直设置在该沉降板底座上。现有路基本体的填筑方式一般为分层填筑，随着填土的增高，测杆也相应地接高，最终测杆应高于路基本体的填筑层上表面以便于观察。但是在路基本体的实际铺设过程中，突出于路基本体的测杆往往成为了路基本体铺设中的障碍，因为在铺设过程中，所采用的压路机必须避让该测杆进行压实，由此会导致测杆周围的路基本体的压实质量较差，影响作业效率和施工质量。同时在采用压路机执行压实作业的过程中，极容易对测杆造成损坏，测杆修复难度大，也使人们对从测杆处观测得到的数据提出了质疑。另外，上述沉降板测量方法目前只适用于测量路基本体的变形情况，无法得出地基的上拱或沉降情况对于路基变形的影响。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种路基变形检测系统，其借助于测量装置分别量取第一基准和第二基准与该测量装置之间的竖向距离，接下来人工或智能地通过测得的数据评估路基的变形情况，从而在保证测量精度的同时避免了变形检测对路基本体压实作业造成不利影响。本发明还提供了一种路基变形检测的评估方法，该方法不仅能够得到路基本体本身的变形情况，还能得到地基对路基变形的影响。

本发明提供了一种路基变形检测系统，所述路基包括地基和路基本体，所述路基变形检测系统包括：埋置在所述地基与所述路基本体的交界面上的第一基准、设置在所述路基外部的第二基准和设置在所述路基本体的填筑层上表面的测量装置，该测量装置包括测量模块，所述测量模块被设计为能够测量所述测量装置与所述第一基准之间的第一竖向距离以及所述测量装置与所述第二基准之间的第二竖向距离。

优选地，所述测量装置还包括分析模块，所述分析模块被设计为能够根据在第一时刻和第二时刻分别测得的第一竖向距离的变化以及在所述第一时刻和所述第二时刻分别测得的第二竖向距离的变化评估路基变形情况。

优选地，所述测量装置被设计为还能够执行数据实时传送或云端存储。

优选地，所述测量装置采用雷达或超声无损测量装置。

优选地，所述第一基准采用沉降板底座。

优选地，所述第二基准被设置在路基坡脚外侧且采用钢筋混凝土体或不锈钢体。

本发明还提供了一种利用上述路基变形检测系统来评估路基变形的方法，包括以下步骤：步骤A，在第一时刻执行第一次测量，测得第一竖向距离的第一测量值和第二竖向距离的第一测量值；步骤B，在第二时刻执行第二次测量，测得第一竖向距离的第二测量值和第二竖向距离的第二测量值和步骤C，比较和判断。比较与判断的基本原则如下：

当第一竖向距离的第二测量值等于第一竖向距离的第一测量值时，若第二竖向距离的第二测量值也等于第二竖向距离的第一测量值，则第二次测量时的路基相对于第一次测量时的路基无变化；