路基土压实度自动连续检测新技术研究

发布时间：2020-04-20 20:01

【摘要】：在道路建设过程中,路基压实质量的好坏是影响道路长期高效稳定运行的关键。而当前道路的施工主要依靠的是工程人员控制压路机的压实过程,由于人为能力的局限性容易导致管理过程中出现漏压、欠压、过压等现象,造成路基压实质量达不到规范要求。此外,当前针对土质路基压实质量的检测主要是通过挖坑取土的方式,用有限个检测点的试验结果去评判整个施工路段的压实质量。这样容易形成偏差,不能代表整个路段的压实质量。同时,此类方法具有一定滞后性,还在一定程度上会对路基造成损伤破坏。因此,研究出一套可以实时反馈土质路基压实质量的无损检测方法,对于路基的压实施工具有一定工程实际意义。本文主要依托京秦高速公路的建设项目,展开对路基土压实度自动连续检测技术的研究,进行的主要工作和研究成果如下:(1)首先归纳总结出当前路基土压实度检测的各类方法,介绍了各个方法在实际操作过程中的不同,着重分析了每种方法在压实度检测时的特点和存在的不足之处;(2)其次从压路机振动轮的工作方式出发,根据振动轮内偏心轴高速旋转会产生离心力使车轮振动这一原理,研究了振动压路机的压实机理。建立了“振动轮-扰动土”的数学模型和动力学方程,分析得到压实度与路基土的刚度呈正相关、与阻尼系数呈负相关的关系,通过运用Matlab建模进行仿真验证得到振动轮上垂直加速度也与路基土刚度呈正相关、与阻尼系数呈负相关的关系,进而得出振动加速度数值的变化可以反映路基土的压实程度;(3)然后对试验路段路基土进行了大量的室内土工试验,分析了各个试验路段路基土的不同工程特性。对选取的3个不同试验路段分别进行了压实度的自动连续检测试验,得到在同一点位情况下随着压实次数的增加振动加速度也随之变大,压实次数与振动加速度呈正相关关系。不同点位在同一压实次数下加速度基本一致偏差不大,而粉质土、砂类土路基在相同压实次数条件下其振动加速度平均值比砾类土路基偏大。分析总结了出现以上现象的原因;(4)最后依据压实度自动连续检测试验的结果,利用spss22.0分别建立了不同压实次数条件下的自动连续检测压实度模型,不同土质条件下的自动连续检测压实度模型,这将会给土质路基的压实度自动连续检测提供可靠依据。
【图文】：

不均匀沉降,路基,规范要求,压实度

图 1-1 路基的不均匀沉降与塌陷由于某一地点、地段的压实度没能达到规范要求，使得路基发生不均匀沉降。不仅导致了路面的平整度下降进而影响行车的舒适性，而且也会带来交通安全患。路基压实的不均匀性也会造成路面结构出现裂缝、沉陷、凹槽等损坏，缩短路使用年限。准确、快速以及全面的压实度检测方法是保证压实质量的主要手段，针对传统实度检测方法目前规范要求的检测频率是每 1000m2至少检测 2 个点、不足

压实度标准,压实度,连续检测,土质路基

续压实检测技术受区域环境、土质等因素影响较大。因此，本文以我国河北省的京秦高速公路为研究对象，研究了专门针对我国河北地区的路基土压实度自动连续检测技术。为在河北地区保证自动连续检测压实度的精度和稳定性，，提高压实度检测的效率，适应河北地区的路基土环境，本文做了一些研究和探索。1.3 研究的目的及意义我国公路建设行业对填土路基的压实标准有比较全面、细致的规定，如图 1-2所示[35]，高速公路要求路面结构层底面以下 80cm 之内压实度需要达到 96%，路床顶面以下 80cm 到 150cm 以内压实度需要达到 94%。当前我国道路建设过程中路基压实度的检测主要还是依靠灌沙法、灌水法、环刀法等方法，这类传统方法虽然结果比较可靠但是费工费时，且也会对路基造成破坏。因此，灌沙、灌水、环刀法等无法开展大面积的检测，由此造成检测结果的离散性较大、代表性差，不能反映路基的整体压实状况，满足不了当前大范围施工中压实度检测和质量控制的需要。而核子密度仪法、瞬态瑞雷波法等检测技术也存在各种问题有待进一步研究。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.1

【参考文献】