[发明专利]一种基于高光谱技术路基压实度无损检测方法

说明书

本发明公开一种基于高光谱技术路基压实度无损检测方法，包括如下步骤：a1、采集土壤样本；a2、对土壤进行锤击实验，锤击实验前测定土壤光谱；完成锤击实验后，进行称重、烘干，烘干后再称重，计算土壤含水率；a3、基于a1、a2中采集的光谱数据、土样重量等实验数据，计算土壤最大干密度、土壤含水率；对压实后的土壤光谱进行修正；a4、将a3中修正后的土壤光谱数据与土壤最大干密度进行相关性分析，提取敏感波段，并利用偏最小二乘算法构建土壤最大干密度估测模型；本发明采用高光谱技术可实现快速、无损、实时检测路基土壤压实度，实现对路基压实度的全面监测，获取路基压实度的整体信息，有效弥补了传统压实度测定方法的不足。

技术领域

本发明涉及路基压实度无损检测技术领域，特别涉及一种基于高光谱技术路基压实度无损检测方法。

背景技术

近年来我国加大基础设施投入，公路建设飞速发展。路基和路堤的压实度是公路修筑和检验中控制质量的关键指标，而现行检测方法费时费力，对填石路堤更是无规范可循，研究简便快速的压实度检测方法是公路建设形势的迫切要求。

车辆的碾压只能增加路基上部20cm土层密实度，行车碾压不能提高路基的强度和稳定性沉降过程需要较长的时间才能完成。我国交通事业高速发展，但仍不能应对目前交通量与日剧增的局面，公路建设要求路基沉降尽快完成，进行路基压实是保证其强度和稳定性的最经济有效的措施之一。路基压实度不足会引起路基不均匀沉陷导致路面局部沉陷；路基不均匀固结导致路面产生纵向裂纹；压实度不够导致路面产生纵向裂纹；构造物路基沉陷导致桥头跳车。压实的根本目的在于使路基获得一定的密实程度，以提高路基的强度和水稳定性。压实作用可以通过增加土体的密实度，减小土体在潮湿环境中的饱水量，封闭水分进入土体的通道，降低土的渗透性，从而加强路基的水稳定性，达到限制荷载因素和大气因素作用下造成变形的目的。实践证明：压实度与路面使用寿命之间几乎存在指数关系。为了使路面能承担预期的交通量和达到应有的使用寿命，尽可能降低使用设计寿命内的维修费用，国内外很多学者和公司都在研究建设施工阶段的压实度检测手段。

近年来，我国基础设施建设不断推进，在建公路规模较大，公路工程建设质量检查的工作量明显增加，难度加大。传统路基压实度的检查主要依靠实地取样和实验室测试，该工作模式存在工作效率低、以点代面无法反映路基的整体质量，无法及时发现压实度不足处，因此如何快速实现路基压实度的无损检测,提升路基压实度质量,是一个亟需解决的难题。本发明提供了一种基于高光谱技术路基压实度无损检测方法，从而为路基压实度的智能检测提供必要基础技术支撑。

发明内容

本发明目的是为解决现有传统路基压实度的检查的工作效率低、以点代面无法反映路基的整体质量，无法及时发现压实度不足的问题，本发明提供了一种基于高光谱技术路基压实度无损检测方法，可实现快速、无损、实时检测路基土壤压实度，从而实现对路基压实度的全面监测。

为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种基于高光谱技术路基压实度无损检测方法，包括如下步骤：

a1、将采集土壤样本,并进行研磨、过筛、烘干处理，从而保证土壤粒径、含水量等理化参量的相对一致性；将土壤均分为5份，进行不同洒水处理并静置24小时，以保证土壤湿度的均一性；

a2、针对5份土壤进行锤击实验，在锤击实验前进行土壤光谱测定，用于后续去除水分不同的干扰；对土壤样本进行锤击实验，用以测定土壤最大干密度；待完成锤击实验后，将锤击后的土壤取出，并进行称重、烘干处理，烘干后再称重，以计算土壤含水率；在进行烘干处理前，对位于土壤柱中部的土壤进行光谱测定，用于最大干密度的无损检测；

a3、基于a1、a2中采集的光谱数据、土样重量等实验数据，计算土壤最大干密度、土壤含水率；利用光谱数据、土壤含水率对压实后的土壤光谱进行修正；