DB15/T 2616-2022 公路路基路面长期性能观测站建设技术规范.pdf

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  • DB15/T 2616-2022  公路路基路面长期性能观测站建设技术规范

    DB15/T 26162022

    b)针对公路路基路面不同层位的观测需求,应选用不同量程的传感器进行观测; c)传感器在观测期间应具有良好的稳定性和抗干扰能力,采集信号的信噪比应满足实际工程需要; d)应根据传感器类型,选择操作方便、稳定性好且精度合适的数据采集设备,保证观测数据的准确 性。

    c)传感器在观测期间应具有良好的稳定性和抗干扰能力,采集信号的信噪比应满足实际工程需要; d)应根据传感器类型,选择操作方便、稳定性好且精度合适的数据采集设备,保证观测数据的准确 性。 1.2观测设备的性能参数应符合下列要求: a)传感器应具有良好且稳定的线性度,用于路基路面结构响应观测的传感器应满足JT/T1037规定的 线性度要求; b)传感器应具有良好且稳定的灵敏度、抗干扰能力及重复性,应严格控制观测数据的漂移 c)为保证观测数据的准确性,传感器的工作范围宜为满量程的20%~80%,且最大工作状态不应超过 满量程; d)应根据观测内容和传感器类型选择合适的采样参数,对结构的动态响应观测时,传感器的采样频 率应大于等于200Hz。

    a)不同类型传感器的供电方式应根据实际情况和观测要求确定; b)传感器的使用年限应满足路基路面长期性能观测需求; c)传感器出厂前应做好静态、动态标定与校准

    土建标准规范范本5.2结构响应及交通荷载观测设备

    在公路路基路面应变观测中,考虑到环境的复杂性及传感器的稳定性,可采用电阻式应变传感器、振 弦式应变传感器、光纤光栅式应变传感器、分布式光纤应变传感器。各类应变传感器的性能应满足表4要 求。

    表4应变传感器性能要求

    应变传感器应采用水平向或竖向布置方式,也可采用多个不同方向的应变传感器组成应 每层的同类传感器数量应至少2个。其中,光纤光栅式应变传感器的环境适应性及机械性能应流 的要求。

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    表5位移传感器性能要求

    5.2.3 压力传感器

    在公路路基路面压力观测中,可采用振弦式压力传感器、光纤光栅式压力传感器。各类压力传感器的 性能应满足表6要求。

    表6压力传感器性能要求

    5.2.4动态称重系统

    为获取车辆荷载的轴载、轴型及速度等信息,应根据公路实际交通运营状况,合理选用动态称重系统, 生能应满足如下要求: a)动态称重系统布置尺寸应适配车道宽度,量程应根据所观测公路的最新车辆限载以及所规划的车 辆限载综合确定,单轴测试量程宜大于限载车辆最大单轴轴重的150%; b)动态称重系统应具备数据自动采集及处理功能,现场数据存储能力应大于两年

    5.3结构内部环境观测设备

    5.3.1 温度传感器

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    表7温度传感器性能要求

    5.3.2湿度传感器及渗压计

    在公路路基路面湿度观测中,可采用电阻式湿度传感器。在公路路基路面渗压观测中,可采用振弦式 渗压计、光纤光栅式渗压计。各类湿度传感器及渗压计的性能应满足表8要求。

    表8湿度传感器及渗压计性能要求

    5.4外界气象环境观测设备

    表9外界气象环境观测设备性能要求

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    数据采集设备应根据传感器输出信号类型、 列要求: a)数据采集模块转换分辨力应满足传感器分辨力及观测要求; b)光信号数据采集应采用专门的光纤解调设备,应根据波长范围、通道数及采样频率进行选型; c)电阻类传感器应选用惠斯通电桥调理放大信号: d)电信号应进行光电隔离,以增强抗于扰能力

    5.5.2电阻式传感器数据采集仪

    电阻式传感器数据采集仪的技术指标应满足表10要求。

    表10电阻式传感器数据采集仪技术指标要求

    5.5.3振弦式传感器数据采集仪

    弦式传感器数据采集仪的技术指标应满足表11要

    表11振弦式传感器数据采集仪技术指标要求

    5.5.4光纤光栅解调仪

    光纤光栅解调仪的光学指标特性应满足表12要求,电气特性应满足表13要求,机械特性应满足表

    表12光纤光栅解调仪光学指标特性

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    表12光纤光栅解调仪光学指标特性(续)

    光纤光栅解调仪电气特性

    光纤光栅解调仪机械特性

    5.5.5分布式光纤解调仪

    TDA分布式光纤解调仪技术指标应满足表15要求

    表16BOTDR分布式光纤解调仪技术指标要求

    6.1布置位置选取原则

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    传感器的布置位置选取应符合以下原则: a)应满足公路路基路面性能评估要求,遵循“代表性、实用性、经济性、低扰动”的选取原则; b)宜在结构响应最不利处布置; c)测得的数据应对公路路基路面的静力、动力参数和环境变化较为敏感,传感器布置示意图见附录A: d)测得的数据应能充分反映公路路基路面的静力、动力特性; e)应满足JT/T1037的数据管理要求。

    6.2.1埋入式传感器的安装应符合以下原则

    a)应根据公路工程现场实际条件,合理选用传感器埋设、布线及组网方式; b)对于新建、改扩建公路工程,传感器的理设应与施工同步进行,尽量减少对施工组织的干扰及对 路基路面的损伤; c)对于既有公路工程,传感器的埋设应采用开槽、钻孔等埋设方式,尽量减少对路基路面的损伤 埋设完工后应立即做好填补等防护措施。

    6.2.2非埋入式传感器的安装应符合以下原则

    a)安装过程中应考虑其后期可维护性,应预留足够的接口,便于传感器的维护、更换: b)外界气象环境观测设备应由专业安装人员现场安装; c)传感器的线缆应采用线管或线槽保护,宜地下掩埋并做好防护,不宜架空,

    5.3埋入式传感器安装工

    理入式传感器的现场安装应参照以下 a)初步定位:根据观测站的具体选址,明确传感器线缆走向,初步喷漆定位; b)挖槽及精准定位:根据传感器的形状及大小开挖相应尺寸的坑槽,清理坑槽内石块等杂物,保证 导线走向的平顺性;挖槽结束后,应用全站仪等高精度测量设备精准定位并记录; c)传感器安装:用细料铺平并夯实坑槽底部,放置传感器时应利用水平尺等调平; d)导线绑扎:整理绑扎传感器线缆,可采用自锁式尼龙绳等; e)摊铺碾压:原材料回填坑槽后可进行正常的摊铺工序,压路机作用于传感器附近时宜关闭振动, 以防损坏传感器; f)记录保护:准确记录传感器理设位置及编号,应在 整示标志改标牌

    DB15/T 26162022

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    观测站房建设应满足以下基本要求: a)观测站房应采用模块化建设,建设位置应选取观测断面就近边坡,与观测断面的距离宜小于10m; b)观测站房面积应以保证工作人员的操作方便为原则,宜不小于10m,室内温度应满足设备工作温 度要求,应具有良好的防雷电和防电磁干扰能力,观测站房建设示意图见附录B; c)在观测站房顶部设置用于固定气象传感器的气象杆或气象塔时,气象杆、气象塔与观测房顶的垂 直高度应大于2m,并且气象杆、气象塔和观测房的建筑结构应能经受10级以上大风; d)观测站房应能够保证观测数据的稳定传输,网络应能够时刻稳定连接4G及以上信号: e)观测房内应合理摆放数据采集、存储、传输、供电等设备,站房内应保持干净整洁: f)观测站房中线缆、接插件以及各类配线设备的使用安装,应满足GB/T50312的规定要求

    8.1.1传感器的验收包括施工前的出厂质量抽检和施工后的安装质量验收。施工后的安装质量 工完成后7天内进行

    8.1.2施工前传感器的抽检率应符合下列规定

    a)对于非理人式传感器,每类传感器的抽检率不应小于50%且不应少于1个: b)对于埋入式传感器,应对所有传感器进行检验。 3.1.3施工前应检查传感器的类型、型号、数量及标识,应符合设计文件的规定。传感器的外观应无明显 的破损、变形、划痕、剥落和锈蚀现象,传感器表面或其线缆上应设有信息完整、清晰的固定标识。 3.1.4施工后传感器的安装质量验收应符合下列规定: a)传感器的安装角度、位置、引出线缆和插接接头的保护措施应符合安装要求,条件允许时可采用 b)传感器应处于正常的工作状态,初始数据合理,否则按不成活计; 服务平 c)传感器的安装信息档案应内容完整且数据准确; d)外界气象环境观测设备应按照QX/T118及QX/T31要求进行验收。

    a)传感器的安装角度、位置、引出线缆和插接接头的保护措施应符合安装要求,条件允 b)传感器应处于正常的工作状态,初始数据合理,否则按不成活计; 服务平 c)传感器的安装信息档案应内容完整且数据准确: d)外界气象环境观测设备应按照QX/T118及QX/T31要求进行验收。

    8.2数据采集设备验收

    8.2.1数据采集设备的验收应在设备安装完成后

    8.2.2数据采集设备的验收应符合下列规定!

    a)数据采集设备的硬件数量、型号、规格应符合要求,部件完整:

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    b)数据采集设备的外观应无明显的破损、变形、划痕、剥落和锈蚀现象,设备表面应设有信息完整、 准确的固定标识; c)每类数据采集设备的抽检率不得小于50%,且不应少于1台。出现抽检不合格设备应予以更换,并 检测及保证剩余数据采集设备合格率100%; d)数据采集设备的软件应能够正常稳定的运行。 3数据采集设备在交付前,应有三个月以上的数据采集试用期,应组织相关专业部门验收,形成完善

    8.3观测站房工程质量验收

    3.3.1观测站房应设置合格的排水设施,防正雨水蓄积,并注意保护墙体: 3.3.2观测站房应干净整洁,设备摆放合理,应留有足够的空间,便于后期工作人员的检查维护 3.3.3观测站房应满足严酷野外工作条件,应配置必要的通信、电力、稳压以及避雷设备。

    9观测站定期检查与维护

    9.1传感器定期检查与维护

    9.1.1传感器的性能检查应符合以下规定:

    a)传感器的性能检查应包括物理性能检查和工作性能检查; b)传感器的物理性能检查应包括:检查传感器外露线缆和接口是否有损伤、老化及污渍等现象,并 及时处理;检查非埋入式传感器或传感设备是否完好,并采取必要措施保证其正常安全运行; c)传感器工作性能检查应包括:传感器的精度、线性度、迟滞、重复性和灵敏度

    9.1.2传感器的保养与维护应符合以下规

    a)在腐蚀性较高的环境下,如潮湿、酸性环境,传感器应做好抗腐蚀措施和密闭性防护; b)在电磁场环境下,应对传感器的屏蔽性进行严格检查,保证其具有良好的抗电磁于扰能力 c)应根据公路工程现场情况采取相应的防风、防雨雪、防雷、防尘、防晒和防强烈振动等措施; d)应根据季节变化采取相应的防护措施,防止雨水、高温、高湿、辐射和冰冻等对传感器及其线缆 接口等损坏。 服 3传感器的定期检查频率应不小于2次/年,传感器的性能检查、保养与维护管理应按照附录C中表 C.1进行记录

    b)在电磁场环境下,应对传感器的屏蔽性进行严格检查,保证其具有良好的抗电磁干扰能力;

    9.2数据采集设备定期检查与维护

    9.2.1数据采集设备的外观检查应符合以下规定:

    数据采集设备在野外环境运行时,应检查数据采集设备是否受阳光照射,是否做好防水、 防风及防尘措施; )检查保护装置外观是否有潮湿、腐蚀、人为破坏等情况,并检查保护装置是否牢固:

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    c)检查观测站房内环境是否清洁。应根据数据采集设备使用要求,保证站房内温度和湿 围内,杜绝站房内存有食物、纸屑和积灰等

    9.2.2数据采集设备的性能检查应符合以下规

    检查数据采集设备能否止常开机及运行,检查数据采集设备内置电源或外接电源是否工作止 检查数据采集设备能否稳定采集到观测数据,并检查观测数据是否合理; 检查数据采集设备的通讯是否正常,检查通讯软件的通讯格式设置,检查通讯硬件是否正常 括连接线、输入及输出端口是否连接可靠。

    9.2.3数据采集设备的运行维护管理应符合以

    a)数据采集设备应根据采集界面便利性、数据存储可靠性、远程传输稳定性、系统集成综合性等需 求,进行数据采集设备的不定期软件系统升级: b)当数据采集设备超出设备出厂使用寿命年限、出现人为或自然灾害引起无法修复的故障、无法满 足前端传感器数据采集、无法满足系统集成功能需求时,应对数据采集设备进行设备修复升级或 设备替换; c)对于内置电池的数据采集设备,应按照数据采集设备操作手册进行定期充电或电池更换,避免数 据采集中断; d)对数据采集设备清洁时应注意:避免使用任何类型的溶剂,避免任何类型碎屑贴附于数据采集设 备,避免液体进入数据采集设备面板或插座端内部。

    9.2.4数据采集设备的定期检查频率应不小于2次/年,数据采集设备的外观检查、性

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    附录A (资料性) 传感器布置案例

    衣据内蒙古自治区典型半刚性基层沥青路面结构,本文件提供了资料性传感器布置案例。具体布 图A.1所示,电阻式传感器、振弦式传感器、光纤光栅式传感器等点式传感器均适用于本方案。

    a)传感器布置平面图

    b)传感器布置断面图

    图A.1传感器布置图

    各层层底纵向间隔1m布置2个温度传感器, 高行车道外边缘0.3m的硬路肩位置处。土基内布

    图A.2温度传感器布置图

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    布置于距离行车道外边缘0.3m的硬路肩位置处。土基内布置8个,选择4个深度,距路表分别为 2m和2.5m,具体布置方案如图A.3所示

    A.5水平应变传感器布置

    图A.3湿度传感器布置图

    图A.4压力传感器布置图

    在下面层层底,布置6个纵向水平应变传感器和6个横向水平应变传感器。传感器在轮迹带位置左右 对称布置。布置4排,依次为纵向、横向、纵向和横向;每排布置3个;传感器横向间隔0.4m、纵向间 隔0.5Ⅲ;形成水平向应变测试矩阵,用于路面纵向、横向应变测量。 在中面层层底,在轮迹带位置左右对称布置5个纵向水平应变传感器;传感器横向间隔0.2m、纵向 间隔0.5m,用于路面纵向应变测量和行车荷载横向偏移判定。 纵向水平应变传感器布置方案如图A.5所示,横向水平应变传感器布置方案如图A.6所示

    图A.5纵向水平应变传感器布置图

    A.6竖向应变传感器布置

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    图A.6横向水平应变传感器布置图

    在中面层和下面层层底,分别布置6个竖向应变传感器。传感器在轮迹带位置左右对称布置;布置2 排,每排布置3个;传感器横向间隔0.4m、纵向间隔0.5m。 在土基层顶,布置3个竖向应变传感器。传感器在轮迹带位置左右对称布置;布置1排;传感器横向 间隔0.4m、纵向间隔0.5m,具体布置方案如图A.7所示。

    A.7动态称重系统布置

    图A.7竖向应变传感器布置图

    在上面层顶部,距离应变传感器测试矩阵4m~5m,垂直于车辆行驶方向单车道布置,用于 轴型及车速等测量。

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    附录B (资料性) 观测站房建设图纸

    B.2观测站房俯视图见图B.2

    图B.1观测站房正视图

    图B.2观测站房俯视图

    图B.3观测站房左视图

    C.1传感器定期检查与维护记录表

    传感器定期检查与维护情况应按照表C.1的样式进行记录。

    检测试验DB15/T26162022

    表C.1传感器定期检查与维护记录表

    照检周期:六个月操作者:时间:年月日

    C.2数据采集设备定期检查与维护记录表

    建筑造价、预算、定额表C.2数据采集设备定期检查与维护记录表

    巡检周期:六个月操作者:时间:年月日

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