本公开路面状况自动检测领域,更具体地讲,涉及一种路面承载力评估方法及系统。
背景技术:
1、在道路空洞形成过程中,随着地下土体不断流失,空洞上覆路面将会形成悬空的顶板。由于路面结构层较厚,且具有刚性,普通车辆仍可继续通行,不会立即坍塌。但是,随着空洞继续扩展,空洞长度和路面结构层厚度的比值将发生变化,从而使空洞顶板承载能力发生变化。如果空洞顶板承受的交通载荷超过其极限承载力,则会引起空洞上覆路面坍塌。所以,需要对空洞的承载力进行评估,及时限制超过一定重量的车辆通行,以避免坍塌事故的发生。
技术实现思路
1、本公开的实施例的目的在于提供一种路面承载力评估方法及系统,以实现路面承载力自动精准检测。
2、第一方面,本发明提供一种路面承载力评估方法,包括:在目标路面区域沿地心的第一方向扫描,获取低频探测数据,且在目标路面区域沿垂直所述第一方向的第二方向扫描,获取高频探测数据;根据所述低频探测数据判断在目标路面区域以下是否存在空洞或脱空病害;在确定存在空洞或脱空病害时,根据所述高频探测数据计算得到所述目标路面区域的路面承载力。
3、进一步地,在所述根据所述低频探测数据判断在目标路面区域以下是否存在空洞或脱空病害的步骤之后包括:在所述路面承载力评估模块确定不存在空洞或脱空病害时,显示用于表征承载力正常的提示信息,以及用于在确定存在空洞或脱空病害时,显示所述目标路面区域的路面承载力。
4、进一步地,所述根据所述低频探测数据判断在目标路面区域以下是否存在空洞或脱空病害的步骤包括:在包括所述低频探测数据的雷达图像中寻找两端带拖尾的强反射同相轴;
5、在根据反射系数计算公式计算得到的值为正数时,确定目标路面区域以下存在空洞或脱空病害,其中,ε1为目标路面区域分界面上方介质的介电常数,ε2为目标路面区域分界面下方介质的介电常数。
6、进一步地,所述根据所述高频探测数据计算得到所述目标路面区域的路面承载力的步骤包括:所述目标路面区域的路面承载力根据如下计算公式得到:
7、
8、式中,qs为目标路面区域的极限承载力;
9、σs为目标路面区域的抗弯拉强度;
10、h为目标路面区域的厚度;
11、a为目标路面区域的宽度;
12、b为目标路面区域的的长度。
13、第二方面,本发明提供一种路面承载力评估系统包括:低频检测模块,用于在目标路面区域沿地心的第一方向扫描,获取低频探测数据;高频检测模块,用于在目标路面区域沿垂直所述第一方向的第二方向扫描,获取高频探测数据;路面承载力评估模块,用于根据所述低频探测数据判断在目标路面区域以下是否存在空洞或脱空病害;以及在确定存在空洞或脱空病害时,根据所述高频探测数据计算得到所述目标路面区域的路面承载力。
14、进一步地,所述的路面承载力评估系统还包括:承载力评估显示模块,用于在所述路面承载力评估模块确定不存在空洞或脱空病害时,显示用于表征承载力正常的提示信息,以及用于在确定存在空洞或脱空病害时,显示所述目标路面区域的路面承载力。
15、进一步地,所述路面承载力评估模块,具体用于根据在包括所述低频探测数据的雷达图像中寻找两端带拖尾的强反射同相轴;以及在根据反射系数计算公式计算得到的值为正数时,确定目标路面区域以下存在空洞或脱空病害,其中,ε1为目标路面区域分界面上方介质的介电常数,ε2为目标路面区域分界面下方介质的介电常数。
16、进一步地,所述路面承载力评估模块,具体用于根据如下计算公式得到所述目标路面区域的路面承载力:
17、
18、式中,qs为目标路面区域的极限承载力;
19、σs为目标路面区域的抗弯拉强度;
20、h为目标路面区域的厚度;
21、a为目标路面区域的宽度;
22、b为目标路面区域的长度。
23、进一步地,所述低频检测模块包括150mhz主频天线,探测深度大于5m。
24、进一步地,所述高频检测模块包括400mhz主频天线,探测深度小于1.5m。
25、本发明的路面承载力评估方法及系统,通过根据在目标路面区域沿地心的第一方向扫描,获取低频探测数据,且在目标路面区域沿垂直所述第一方向的第二方向扫描,获取高频探测数据;进而根据所述低频探测数据判断在目标路面区域以下是否存在空洞或脱空病害,以及在确定存在空洞或脱空病害时,根据所述高频探测数据计算得到所述目标路面区域的路面承载力,通过高低频复用检测实现路面承载力自动精准检测。
1.一种路面承载力评估方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的路面承载力评估方法,其特征在于,在所述根据所述低频探测数据判断在目标路面区域以下是否存在空洞或脱空病害的步骤之后包括:
3.根据权利要求2所述的路面承载力评估方法,其特征在于,所述根据所述低频探测数据判断在目标路面区域以下是否存在空洞或脱空病害的步骤包括:
4.根据权利要求3所述的路面承载力评估方法,其特征在于,所述根据所述高频探测数据计算得到所述目标路面区域的路面承载力的步骤包括:
5.一种路面承载力评估系统,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述的路面承载力评估系统,其特征在于,还包括:
7.根据权利要求6所述的路面承载力评估系统,其特征在于,所述路面承载力评估模块,具体用于在包括所述低频探测数据的雷达图像中寻找两端带拖尾的强反射同相轴;以及在根据反射系数计算公式计算得到的值为正数时,确定目标路面区域以下存在空洞或脱空病害,其中,ε1为目标路面区域分界面上方介质的介电常数,ε2为目标路面区域分界面下方介质的介电常数。
8.根据权利要求7所述的路面承载力评估系统,其特征在于,所述路面承载力评估模块,具体用于根据如下计算公式得到所述目标路面区域的路面承载力:
9.根据权利要求8所述的路面承载力评估系统,其特征在于,所述低频检测模块包括150mhz主频天线,探测深度大于5m。
10.根据权利要求9所述的路面承载力评估系统,其特征在于,所述高频检测模块包括400mhz主频天线,探测深度小于1.5m。
