【摘要】：在道路建設(shè)過程中,路基壓實質(zhì)量的好壞是影響道路長期高效穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。而當前道路的施工主要依靠的是工程人員控制壓路機的壓實過程,由于人為能力的局限性容易導致管理過程中出現(xiàn)漏壓、欠壓、過壓等現(xiàn)象,造成路基壓實質(zhì)量達不到規(guī)范要求。此外,當前針對土質(zhì)路基壓實質(zhì)量的檢測主要是通過挖坑取土的方式,用有限個檢測點的試驗結(jié)果去評判整個施工路段的壓實質(zhì)量。這樣容易形成偏差,不能代表整個路段的壓實質(zhì)量。同時,此類方法具有一定滯后性,還在一定程度上會對路基造成損傷破壞。因此,研究出一套可以實時反饋土質(zhì)路基壓實質(zhì)量的無損檢測方法,對于路基的壓實施工具有一定工程實際意義。本文主要依托京秦高速公路的建設(shè)項目,展開對路基土壓實度自動連續(xù)檢測技術(shù)的研究,進行的主要工作和研究成果如下:(1)首先歸納總結(jié)出當前路基土壓實度檢測的各類方法,介紹了各個方法在實際操作過程中的不同,著重分析了每種方法在壓實度檢測時的特點和存在的不足之處;(2)其次從壓路機振動輪的工作方式出發(fā),根據(jù)振動輪內(nèi)偏心軸高速旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生離心力使車輪振動這一原理,研究了振動壓路機的壓實機理。建立了“振動輪-擾動土”的數(shù)學模型和動力學方程,分析得到壓實度與路基土的剛度呈正相關(guān)、與阻尼系數(shù)呈負相關(guān)的關(guān)系,通過運用Matlab建模進行仿真驗證得到振動輪上垂直加速度也與路基土剛度呈正相關(guān)、與阻尼系數(shù)呈負相關(guān)的關(guān)系,進而得出振動加速度數(shù)值的變化可以反映路基土的壓實程度;(3)然后對試驗路段路基土進行了大量的室內(nèi)土工試驗,分析了各個試驗路段路基土的不同工程特性。對選取的3個不同試驗路段分別進行了壓實度的自動連續(xù)檢測試驗,得到在同一點位情況下隨著壓實次數(shù)的增加振動加速度也隨之變大,壓實次數(shù)與振動加速度呈正相關(guān)關(guān)系。不同點位在同一壓實次數(shù)下加速度基本一致偏差不大,而粉質(zhì)土、砂類土路基在相同壓實次數(shù)條件下其振動加速度平均值比礫類土路基偏大。分析總結(jié)了出現(xiàn)以上現(xiàn)象的原因;(4)最后依據(jù)壓實度自動連續(xù)檢測試驗的結(jié)果,利用spss22.0分別建立了不同壓實次數(shù)條件下的自動連續(xù)檢測壓實度模型,不同土質(zhì)條件下的自動連續(xù)檢測壓實度模型,這將會給土質(zhì)路基的壓實度自動連續(xù)檢測提供可靠依據(jù)。
【圖文】：

圖 1-1 路基的不均勻沉降與塌陷由于某一地點、地段的壓實度沒能達到規(guī)范要求，使得路基發(fā)生不均勻沉降。不僅導致了路面的平整度下降進而影響行車的舒適性，而且也會帶來交通安全患。路基壓實的不均勻性也會造成路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、沉陷、凹槽等損壞，縮短路使用年限。準確、快速以及全面的壓實度檢測方法是保證壓實質(zhì)量的主要手段，針對傳統(tǒng)實度檢測方法目前規(guī)范要求的檢測頻率是每 1000m2至少檢測 2 個點、不足

續(xù)壓實檢測技術(shù)受區(qū)域環(huán)境、土質(zhì)等因素影響較大。因此，本文以我國河北省的京秦高速公路為研究對象，研究了專門針對我國河北地區(qū)的路基土壓實度自動連續(xù)檢測技術(shù)。為在河北地區(qū)保證自動連續(xù)檢測壓實度的精度和穩(wěn)定性，，提高壓實度檢測的效率，適應(yīng)河北地區(qū)的路基土環(huán)境，本文做了一些研究和探索。1.3 研究的目的及意義我國公路建設(shè)行業(yè)對填土路基的壓實標準有比較全面、細致的規(guī)定，如圖 1-2所示[35]，高速公路要求路面結(jié)構(gòu)層底面以下 80cm 之內(nèi)壓實度需要達到 96%，路床頂面以下 80cm 到 150cm 以內(nèi)壓實度需要達到 94%。當前我國道路建設(shè)過程中路基壓實度的檢測主要還是依靠灌沙法、灌水法、環(huán)刀法等方法，這類傳統(tǒng)方法雖然結(jié)果比較可靠但是費工費時，且也會對路基造成破壞。因此，灌沙、灌水、環(huán)刀法等無法開展大面積的檢測，由此造成檢測結(jié)果的離散性較大、代表性差，不能反映路基的整體壓實狀況，滿足不了當前大范圍施工中壓實度檢測和質(zhì)量控制的需要。而核子密度儀法、瞬態(tài)瑞雷波法等檢測技術(shù)也存在各種問題有待進一步研究。
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U416.1

【參考文獻】

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本文編號：2634907