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路基智能压实检测技术的研究应用
| 论文题名： | 路基智能压实检测技术的研究应用 |
| 关键词： | 公路路基;压实度;智能检测 |
| 摘要： | 路基压实是影响道路耐久性、稳定性最重要的因素之一，路基压实过程中欠压或过压均会导致路基沉降，路面开裂等问题。目前我国采用的传统压实检测方法为点抽样事后检测，不仅无法实时监测并反馈路基的压实质量，且随机性大，难以实现施工区全域检测。因此对连续检测路基压实状态的智能压实检测技术的研究具有重要意义。 基于此，本文建立振动压路机工作状态下的“振动轮-路基土”系统动力学模型及仿真模型，分析不同土体参数与机械参数下振动加速度的变化规律，探讨稳态跳振范围内振动加速度表征土体强度的可行性。通过现场试验分析振动轮随碾压遍数的动态响应规律，提出压实过程中振动轮异常振动的判断方法，建立振动加速度有效值与压实度的关系模型，同时基于LabVIEW开发路基智能压实检测评价系统。本文主要进行的工作内容如下： （1）通过文献调研，分析路基压实的机理以及影响压实质量的因素，对振动压实技术进行深入探讨，同时对压实质量评价的传统方法做出评价，总结出传统压实检测方法在评价路基压实程度方面存在较多缺陷和不足。 （2）基于振动轮-路基土系统动力学模型的求解，得出振动加速度关于土体刚度和阻尼的表达式，分析利用振动加速度描述土体强度的可行性。并给出振动轮与土体分离的判断条件，建立动态作用力Fs的分段表达式。 （3）利用Simulink对接地和跳振两种工况进行仿真模拟，通过设置多组参数探讨振动加速度的变化规律。结果表明：提高振动频率、减小激振力对跳振现象有明显的抑制；利用振动加速度可以准确的表征土体强度。 （4）依托实体建设项目，对试验段路基土进行大量室内土工试验，确定土体的工程特性。基于现场试验数据，分析每遍压实后振动加速度的时域、频域特征，研究振动轮的动态响应规律，提出判断振动轮跳振的指标即谐波失真度，并给出判断异常的阈值。建立振动加速度有效值与压实度值之间的关系模型，同时验证了仿真模型的准确性。 （5）基于LabVIEW软件平台，将振动加速度有效值与压实度的关系模型编写为程序语言，同时搭建采集硬件板块、GPS板块、加速度采集分析板块，开发出智能压实检测评价系统。依托现场试验段对路基压实质量检测及评价，验证压实检测评价系统的准确性和适用性。 |
| 作者： | 王晋轩 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 李志勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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