双频合成振动压实机参数匹配试验

为了探讨多频合成振动压实的机理,设计了双频合成振动压实机,从理论上分析了样机各参数对压实度的影响。采用正交试验方法,对样机频率及频率比、振幅及振幅比、相位参数等进行了试验研究,根据试验结果分析,给出了较合理的参数组合。结果表明:两频率成分的相位差及频率比对压实度的影响最明显;两频率成分的振幅及其振幅比对压实效果的影响较明显,其中低频振幅对下层压实度的影响较大;两频率成分的频率值对压实效果的影响不大;激振器的相位对压实效果的影响较小。     

双频合成振动压路机的工业化试验

为了双频合成振动压实技术的工业化应用,在前期小型试验样机研究的基础上,研制了20 t级双频合成振动压路机的工业样机.采用现场对比试验方法,完成了工业样机的性能试验和与常规同吨位压路机的对比试验.试验结果表明:双频合成振动压路机工业样机任一挡住实现了2个频率及其振幅的合成;可靠性符合国家标准要求;与常规同吨位振动压路机相比,压实效果较好,中下层压实度分别提高2.1％和3.4％,具有明显的深层压实优势;起振过程液压系统压力冲击相当,平稳工作时振动功率相近;停振过程液压冲击较小,停振时间变短,停振更柔和.说明双频合成振动压路机工业样机满足设计要求,工作性能优于同吨位常规机型,可工业化推广.     

双频双幅合成振动压实的动力学仿真

为了分析双频双幅合成振动压路机各设计参数对压实效果的影响,设计了双频双幅合成振动压实的试验样机.在前期试验的基础上,建立了压实机-土壤系统的动力学模型,对土壤的刚度及阻尼值进行求解,得出了土壤刚度与阻尼值随压实遍数的变化规律.基于数学模型的动力学仿真,描述了上车和下车位移、加速度和压实轮对地面的作用力等在工作过程中的变化规律,得到了压实机主要工作参数间较合理的匹配关系及其取值范围:低频频率为20～30 Hz,低频振幅为0.8～1.5 mm,频率比为1～3,振幅比为1/3～1/2,激振器的初始相位角为0°～90°.     

双频双幅合成振动压实方法

为了提高压实质量和压实效率,提出了一种双频双幅合成振动压实方法,介绍了这种压实方法的基本原理和前3轮试验样机的设计方案及试验结果,认为双频振动压实机设计的主要参数是两频率比、两振幅比、两频率相位差和激振器初始安装角,应综合考虑它们对压实过程的影响.研究结果表明,与传统的单频振动压实方法相比较,双频双幅合成振动压实方法的主要特点是压实度较高,压实效率较高,对多种材料的适应性好,但需要的振动功率增大.     

仿冲击振动压实技术

为了探索节约型压实技术,开发了仿冲击振动压实技术,并对该技术进行了试验研究.通过对压实度、振动轮时域信号的频谱及功率谱分析可知,压实12遍时,150 mm处压实度达到91%,300 mm处压实度达到80%;频率成分丰富,多种频率参与压实作用,振幅为4～8 mm,压实能量高.研究结果表明,仿冲击振动压实机具有多频参与压实作用、压实效率高等特点,有明显的高效节能的优势.     

考虑滑转现象水平激振压实系统的动力学特性研究

针对智能振动压路机水平激振的特点,根据压实进程中土壤的参数变化,将压实进程分为纯滚动、滑转两种工况,按工况分阶段建立二自由度动力学模型,以XG6133D型智能振动压路机为算例,分析压实系统的幅频曲线及振动轮的动响应.结果表明:一阶、二阶共振频率及共振幅度随减震器参数、土壤参数的变化而发生相应变化;压实进程中振动轮水平运动发生从单周期到倍周期变化,时域波峰、波谷产生锯齿状畸变,频谱呈现除基波外仅含丰富的奇次倍谐波,且随着土壤的密实,时域波形的畸变和频谱奇次谐波量愈发明显.幅频及响应特性的研究为预测压实状况和提高压实性能提供理论依据.     

沥青混合料真空压实下强化力学性能

为了提高沥青混合料压实后的力学性能进而增强沥青路面抗疲劳强度,提出采用真空压实的方法实现沥青混合料力学性能的改进。以基于双钢轮压路机结构进行设计并制造的真空压实样机对沥青混合料进行静碾压、真空静碾压、振动压实、真空振动压实四种工况下的压实试验,结果表明,无论是静碾压或是振动压实,采用真空压实的累积压实沉降量明显高于常规压实的;测试沥青混合料马歇尔稳定度和模数发现,真空静碾压和真空振动压实下的马歇尔稳定度和模数分别比单纯静碾压和单纯振动压实的高,结果表明,同等试验条件下,真空压实提高了沥青混合料的强度;对不同工况下的劈裂强度试验结果表明,真空静碾压下的劈裂强度比单纯静碾压下的提高了5. 7%,真空振动压实下的劈裂强度比振动压实下的提高了9. 8%,可见真空压实效果明显;研究结果表明,沥青路面建设中引入真空压实以加强沥青路面中材料结构的排列,提高压实度,强化内部微观结构从而提高其力学性能。     

仿冲击振动压实规律

利用自主设计的仿冲击振动压实装置,选取21种试验工况,分别调节各影响参数,进行了多组压实试验。试验结果表明,土壤的压实度和表面沉降量之间存在一定的对应关系,且与碾压遍数有着某种内在的变化规律;在压实的前几遍,相对沉降量越大,则对应的压实度增加幅度也越大,而后期压实过程中,沉降量减小的趋势与压实度增大的趋势相似,并分别趋于某稳定值。根据压实度变化的一般规律及仿冲击振动压实试验离散点曲线,建立了压实度与压实遍数之间的函数关系式。采用Matlab编程,分别对21种工况及4种型号的压路机现场试验数据进行了验算,结果表明,计算值与实测值很接近,相对误差为0.2%~6%。     

冲击振动联合作用下土的压实机理试验

采用理论分析与试验相结合的研究方法 ,在理论分析的基础上 ,利用自制的冲击振动复合压实装置 ,进行了大量的试验。通过对试验数据的整理分析 ,给出了被压土壤内压应力的变化规律 ,阐明了在冲击振动联合作用下土被压实的机理。     

振动压路机振动轮—土壤系统动力学分析

根据振动压路机的载荷特征,选择典型的土壤介质,在三轴仪上进行静、动态压实试验,将压实时过程分为三种不同的变化阶段,并给出不同阶段的土训性能刚度,针对振动轮与机架间的单个橡胶减振器进行了动态性能试验研究,分析了振动轮减振支承系统动力刚度、为振动压路机的系统研究提供了依据,在振动轮－土壤系统数学模型基础上,根据振动轮系统的响应特征,形成了振动压实下土壤基础密实程度在线监测的理论基础,并研制开发了土训基础密实程度在线监测系统。     

粗粒土路基的压实试验

通过改变室内击实试验的击实参数,对影响粗粒土压实特性的相关因素进行分析;利用现场试验,对粗粒土路基压实厚度、压实机械及压实遍数等影响压实效果因素综合分析后,针对粗粒土中粗粒含量的变化,提出采用三点二次插值函数的定量分析方法及定量与定性分析相结合的方法对粗粒土的压实质量进行评价。结果表明,含水量对粗粒土压实影响较小,应采用大吨位的振动压路机对粗粒土进行压实。     

二灰砂砾振动压实参数

通过振动压实试验,分析了振动频率、激振力、静面压力等参数对二灰砂砾压实效果的影响;在确定的最佳振动配置条件下,研究了振动时间、含水质量分数对振动压实效果的影响。通过对比测试静力压实与振动压实方法成型的二灰砂砾试件强度,发现振动法成型的二灰砂砾结合料质量分数不宜超过15%,否则会出现明显的流浆现象,并且早期强度衰减较大,最大干密度也随之降低;但是,二灰砂砾后期强度有明显提高,表明振动法能够用于成型二灰砂砾骨架密实结构。     

冰水堆积土路用压实特性研究

目的研究冰水堆积土的路用压实性能,为同类工程提供参考。方法进行了路基填筑现场试验,采用压实质量检测法检测压实效果,并使用沉降差法验证检测效果。结果研究结果表明：冰水堆积土宜选用光滑振动压实机械碾压,适当降低碾压速度,可提高压实效果,冰水堆积土上铺设砂卵石粗粒料后碾压,可以提高冰水堆积土的压实性能。结论可以通过选用合适的压实机械与碾压速度来优化冰水堆积土填料路基设计及施工参数。     

细砂路基碾压密实的颗粒流模拟与试验验证

利用PFC2D软件建立了模拟细砂路基密实过程的颗粒流模型,研究了碾压方式、静碾作用力大小、振动碾压遍数对细砂密实情况的影响,并通过现场试验进行了验证.结果表明,细砂的碾压机理主要包括颗粒挤密和长轴定向;静碾作用下,细砂孔隙率减小值沿深度方向无明显差异,且颗粒长轴的方向性改变不显著;振动碾压时,细砂上部孔隙率的减小较静碾更为明显,且颗粒长轴与水平方向夹角小于30°的颗粒数量增加了33.3%;增加振动碾压遍数可使细砂上部的孔隙率进一步减小,但5遍后增加振碾次数对密实度的提升效果不再明显;模拟结果与现场试验结果较为吻合,颗粒流模拟结果可供实践参考.     

级配碎石结构材料类型与压实方法

目前,级配碎石的室内试验均采用击实法成型,此成型法不符合振动对无粘结粒料振动压实有效的原则.在自行研制的振动成型设备上,对3种结构类型的级配碎石进行振动压实试验,考察了频率、离心力、振幅对压实效果的影响.结果表明:当频率、离心力保持不变时,存在最佳振幅;振幅对压实的影响存在阈值.总结出各类型级配碎石的最佳振动参数,并根据压实特性及工程实践给出了室内振动压实试验的统一参数.     

路面基层振动压实作用下的底基层应力

将振动压路机对被压实层施加的作用力简化为圆形均布荷载 ,利用弹性层状体系理论 ,对基层振动压实作用下的底基层压应力和拉应力进行了计算分析。结果表明 ,对基层进行振动压实时存在着半刚性底基层发生弯拉强度破坏的可能。     

强夯振动浅析

阐述了强夯法加固地基对相邻建筑物的危害与影响，用强夯振动反应谱分析了其形成机理与规律，提出了强夯法的使用范围与应采取的隔震措施。     

改良膨胀土筑堤压实度控制标准研究

针对宁淮高速公路石灰改良膨胀土路堤填筑过程中用干土法标准击实试验结果作为标准压实度难以达到要求的问题,进行了干土法和湿土法室内标准击实试验．试验结果表明干土法标准击实所得的最大干密度要大于湿土法标准击实所得的最大干密度,且有较大差别．根据宁淮高速公路实际施工状况,采用湿土法标准击实试验结果作为压实度控制标准是符合现场实际的．试验段碾压后现场CBR试验结果表明,改良土的CBR值满足规范要求,说明用湿土法标准击实试验结果作为宁淮高速公路路堤填筑控制标准能够满足工程质量要求．     

宁淮高速公路改良膨胀土压实特性研究

宁淮高速公路有90多km的路段通过膨胀土地区,路堤用石灰改良膨胀土填筑．为指导施工和控制填土质量,研究了最大干密度试验方法．结果表明,不同制样过程的石灰改良膨胀土标准击实试验获得的最大干密度有明显差别,其中湿法击实试验的试样含水率变化过程与现场石灰改良土的含水率变化过程相同．因此,工程建设只能用湿法获得的最大干密度作为压实度控制标准．