武广客运专线路基压实动态检测

目前,新建铁路客运专线路基压实检测速度较慢,对后续施工影响较大.结合武广客运专线路基压实过程,运用WS-5922数据采集仪和安装在振动压路机振动轮轴上的加速度传感器,实时采集碾压过程中压路机的振动加速度,分析振动压路机振动加速度与路基压实质量力学指标Ev2,K30,Evd之间的关系.研究表明,对B组填料,当振动平均加速度大于3 m/s2时,路基基床底层压实质量符合现行规范的指标要求,据此提出了基于振动压路机振动加速度的动态检测方法.     

公路沥青层振动压实质量实时监控与评估

为了克服传统公路沥青层压实质量控制方法的局限性,基于智能碾压(intelligent compaction,IC)技术,提出了结合振动加速度频域分析指标和单位体积压实功E的公路沥青层压实质量实时监控与快速评估方法,实现100%施工工作面压实质量的快速评估,避免了单独采用振动加速度频域分析指标评价沥青层压实质量易受路基(二灰层、水稳层)坚硬程度的影响,从而可减少压实度推算的误差,可客观地反映公路沥青层压实质量。     

基于动力的连续检测路基压实质量的试验

根据压路机-路基结构耦合动力学原理,以压路机振动轮为研究对象,利用动态测试技术,对压实过程中振动轮的响应进行测试,经过信号处理,得到与路基压实质量相关的连续测试参数Cv.通过Cv与常规检测指标的对比分析,验证了动态连续测试指标具有较高的可信度,跟常规指标具有较好的相关性,能客观反映路基压实质量.为实现路基连续同步质量检测提供必要的依据.     

振动压路机压实施工参数与控制方法研究

在振动压路机压实施工中,振幅、频率、静质量、静线荷载、碾压速度等技术参数对振动压路机压实效果有重要的影响.该文以具有软弱性和不稳定性的软弱性混合料为压实对象,研究振动压路机压实施工参数与控制方法.首先概述振动压路机的工作原理和振动压路机压实原理;然后结合软弱性混合料的性质,分析振动压路机在软弱性路面压实施工中的技术参数,包括振幅、振动频率、振动压路机工作速度、振动压路机压实能力;在此基础上,分析振动压路机压实的体积生产率;最后,根据《公路沥青路面施工技术规范》,总结振动压路机在软弱性路面压实施工中的控制方法.     

路面压实度自动连续检测技术

为了建立振动轮振动加速度与路面压实度之间的关系以检测路面压实,分析了振动轮与路面压实材料之间的动力学关系,建立了振动压路机-路面系统动力学模型,提出了路面压实度连续检测技术的设计方案,研究了采用振动轮垂直加速度有效值表示压实度的技术及方法,并进行了现场试验。研究结果表明:垂直振动加速度与路面材料刚度正相关,与阻尼负相关;路面基层、下面层、中面层的压实度与振动轮垂直加速度有效值之间存在较好的正相关对应关系,其相关系数R2分别为0.900 2、0.934 0、0.931 4;该连续检测系统可方便准确地进行测量,实时有效地控制路面质量,提高了压实效率。     

基于USB接口的机载振动压路机压实度检测仪的研制

为了精确检测压实度，以提高振动压路机压路质量和效率，建立了振动轮一土壤系统的数学模型，采用加速度传感器研制出基于USB接口的机载振动压路机压实度检测仪．本仪器通频带宽为0．30～50Hz，测量误差≤3％。线性度0．5％，操作界面友好．     

桥面铺装施工中振荡压实技术的应用

结合邵怀高速公路第37,41合同段桥面沥青混合料铺装施工振荡压路机的实际应用,对采集的沥青路面的压实度增长率、横向压实度的均匀度和平整度等技术参数进行了分析,阐述了振荡压路机压实的工作原理.振荡压路机实际应用效果表明,振荡压实技术在桥梁结构免受振动冲击影响的前提下,能够快速提高沥青混合料压实度的增长率,充分保证沥青混合料的压实度,有效地提高了桥面的平整度.     

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.     

双钢轮振动压路机与路面有效接触宽度研究及应用

为了提高双钢轮振动压路机对路面的压实质量与压实效率,需确定出良好的压实速度与振动频率的匹配关系。从双钢轮振动压路机与路面的接触截面分析入手,基于半功率点的概念,提出有效接触宽度的概念并建立数学模型;在已有冲击间距理论基础上,引入重叠度来重新定义压实速度与振动频率的对应关系,并将有效接触宽度模型和重叠度值指标应用于沥青混合料压实试验进行验证。研究结果表明:有效接触宽度的概念模型可以作为选择双钢轮振动压路机工艺参数组合时的理论依据,在压实过程中随着碾压遍数的增加,材料由塑性逐渐变为弹性,有效接触宽度修正系数m由0.5~1.0逐渐变化;通过控制重叠度的大小,在相同压实遍数时材料的均匀性不同,当选取的重叠度获得的均匀性较好时,所对应的振动频率与压实速度具有较好的匹配关系;AC-13沥青混合料的压实试验结果与理论结果吻合较好,当变异系数为0.4%时既可以保证压实度的均匀性,又可以保证压实效率,得出的压路机高频振动下每遍的压实速度能保证压实质量,路面压实度和平整度均符合沥青混合料高速公路交工验收标准。由有效接触宽度模型和重叠度概念确定的压实速度与振动频率的参数组合为提高路面压实质量提供了理论保障。     

考虑土体质量的振动压路机动力学模型研究

将振动压路机振动系统简化为一个质点(振动轮)、两个自由度(水平方向和竖直方向)动力学系统,同时把土体的质量作为振动轮质点的附加质量,建立了单质点、两个自由度的动力学模型.通过求解振动系统方程,得到了质点运动轨迹的解析表达式,并利用数值分析方法研究了质点运动轨迹与各个参数之间的函数关系,讨论了各参数对运动轨迹的影响.研究结果表明,改变振动参数可实现对压实度的有效控制.在具体施工过程中,应根据被压实材料的性质,调整振动压路机的各振动参数以实现对振动工况的实时监测.     

压实度检测与级配碎石压实质量控制的探究

有效的压实度检测方法可以对压实质量的控制起到积极的作用.从土壤压实度的概念入手,对传统的压实度检测技术进行了分析,指出其不足之处,接着提出了压实度连续检测技术,并对级配碎石的施工质量控制进行了简要说明.     

垂直振动压路机施工数据采集与分析

垂直振动压路机虽具有压实质量"优"、压实效率"高"、施工成本"低"、节能减排效果"好"等优点,但目前缺乏相应施工技术规程,限制了垂直振动技术的运用与发展.通过对道路路基、路面基层、场道、水利筑坝等工程进行压实试验,实测压实度、压实厚度、压实速度、压实遍数、振动频率等参数,归纳总结最佳压实工艺参数:路基最大压实厚度可以达到50cm;路面基层压实厚度建议不大于40cm.填料压实厚度在25cm范围内压实遍数2~3遍;填料压实厚度30~40cm范围内压实遍数4~5遍;填料压实厚度在25cm范围内压实速度3~4km/h;填料压实厚度30~40cm范围内压实遍数1.5~3km/h遍.     

低液限粘土路基的现场试验

结合靖边-延安高速公路工程实际及大量的现场试验结果,分析了低液限粘土路基的施工工艺、质量控制要点及现场试验方法,并对低液限粘土压实的机具选择、路堤填土合理分层厚度、压实质量控制和检测技术进行了研究.结果表明:选用虚铺厚度为30 cm、填土含水量(质量分数)超过最佳含水量+1%左右时,采用振动羊脚碾碾压6～7遍、20 t振动压路机振压4～5遍、静压1遍收面,土层内各分层压实度均已达到要求,压实效果最佳;低液限粘土是路堤施工的适宜填料,可在其普遍存在地区充分利用.     

轮胎压路机压实热拌沥青混合料的机理和作用

本文利用了应用力学原理研究了轮胎压路机在碾压热拌沥青混合料时充气轮胎与沥青混合料的相互作用进一步分析了充气轮胎在压实过程中的揉压机理和作用,并对轮胎压路机与光轮压路机及振动压路机在压实沥青混合料摊铺层时的性能进行了对比研究。结果表明．轮怡压路机压实沥青混合料摊铺层能得到更高的压实质量,应选用轮胎压路机作为沥青混合料复压的主要机械。     

风积沙压实机理及压实特性

以陕蒙高速公路毛乌素沙漠风积沙为主要研究对象,分析研究了该段风积沙的组成、主要特点和最大干密度的确定方法。通过重型击实试验绘制了风积沙击实特性曲线,揭示了风积沙的干压实和湿压实2种压实特性曲线;利用冲击振动复合压路机模型进行了实验室和现场压实试验,研究了风积沙在冲击振动作用下的压实特性,分析了风积沙冲击振动压实机理。结果表明:含水量对风积沙压实的最佳频率影响不大;冲击振动复合压路机对风积沙在天然含水量下的压实效果最好,优于单一的冲击和振动压路机。     

冲击压路机路基压实应用分析

对冲击压路机基本参数的计算理论进行分析,井通过现场大量压实度试验,确立冲击压路机排压方案、冲击压实遍数与压实度、压实度与深度之间的关系.从路基压实原理、压实效果和技术可行性等方面出发,提出较合理的冲击压实遍数.试验数据表明,冲击压路机是一种适合公路路基处理的高效压实机械,在公路建设中具有广阔的应用前景.     

半刚性基层材料的碾压机械优化组合

针对传统的碾压机械组合使基层上下材料不均匀和压碎集料的缺点,分析了半刚性材料的压实原理、压路机的性能和碾压工艺,由此提出新的压实机械组合,即静碾压和振动碾压交错组合,以及压路机先轻后重的碾压工艺。理论分析与现场试验同时表明,新的压实机械组合可以克服传统碾压机械组合的缺陷,并具有基层表面比较粗糙、比传统碾压组合更易达到预定压实度等优点。     

半刚性基层振动压实时的下承层动力响应分析

为判断半刚性基层振动压实能否造成下承层的早期破坏,对半刚性基层在移动—振动压实荷栽作用下的下承层动态应力响应进行分析.将振动压路机对压实层施加的作用力简化成周期性变化的矩形均布压力,采用移动—振动荷载模型模拟振动压路机在振动压实过程中对压实层施加的作用,并对该振动压实荷载利用APDL语言编制相应的分析程序,实现了在有限元模型上的施加与求解.采用三维有限元瞬态动力分析方法以及ANSYS有限元程序,计算、分析半刚性基层在振动压实作用下的下承层的动态应力响应,建立了一种振动压实荷载作用下的路面结构层动态应力响应分析方法.算例显示,在下基层施工后7d,振动压实上基层时下承层动态拉应力峰值接近下承层的极限抗拉强度,可能会出现产生早期破坏,从而表明在半刚性基层振动压实时进行施工荷载与施工时机控制是必要的. 振动荷载模型模拟振动压路机在振动压实过程中对压实层施加的作用,并对该振动压实荷载利用APDL语言编制相应的分析程序,实现了在有限元模型上的施加与求解.采用三维有限元瞬态动力分析方法以及ANSYS有限元程序,计算、分析半刚性基层在振动压实作用下的下承层的动态应力响应,建立了一种振动压实荷载作用下的路面结构层动态应力响应分 方法.算例显示,在下基层施工后7d,振动压实上基层时下承层动态拉应力峰值接近下承层的极限抗拉强度,可能会出现产生早期破坏,从而表明在半刚性基层振动压实时进行施工荷载与施工时机控制是必要的. 振动荷载模型模拟振动压路机在振动压实过程中对压实层施加的作用,并对该振动压实荷载利用APDL语言编制相应的分析程序,实现了在有限元模型上的     

振动旋转压实级配碎石制样方法及力学性能试验

为解决级配碎石物理指标和力学指标室内测试结果与工程实际存在差异的问题,利用自主研制的道路材料振动旋转压实仪,通过振动旋压的施力方式模拟压路机实际碾压作用机制,开展级配碎石试件室内制样方法研究.试验结果表明:振动旋转压实试件的密实程度最好,压实密度最高可达2.39 g·cm^-3;试件压实密度随着旋压压力的增加和压实时间的增长而提高,最终趋于稳定;振动旋转压实试件的弹性模量与加州承载比值(R_CB)最高,抗压回弹模量为354.716 MPa,R_CB为328%;振动旋转压实试件的物理、力学指标与工程实测数据接近,说明该制样方法能较好地模拟工程实际.     

基于系统固有频率的基层压实质量评价方法

为探讨公路基层压实过程中的压实质量评价方法,首先利用经典的“振动轮-压实体”力学模型,从理论上解析了系统的固有频率与刚度之间的关系,然后通过基层现场振动压实试验采集振动轮振动信号,利用信号分析与处理技术探求了系统固有频率与刚度（压实度）之间的规律。试验研究表明,系统的固有频率随压实次数的增加呈现先快速增大而后缓慢增长的趋势,这与压实度的增长规律类似。因此可以采用基于振动系统固有频率的变化来评价基层压实质量,为基层连续压实控制提供了一种技术参考。工程应用验证了该方法具有可行性与合理性。