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原文传递瑞雷面波法在铁路路基压实度检测中的应用及理论研究

论文题名：	瑞雷面波法在铁路路基压实度检测中的应用及理论研究
关键词：	瑞雷面波法;压实度;铁路路基;戈壁地区;质量检测
摘要：	在我国提出“一带一路”战略背景下，铁路作为基础工程占据着非常重要的位置，新疆地区又作为发展战略的重点区域，以戈壁地貌为主的新疆地区修建工程将会越来越频繁，其中戈壁地区修建的工程中土基工程占非常大的比重，而路基和路堤的压实质量是铁路修筑和检验中控制质量的关键指标。现行路基压实质量的检测方法种类繁多，一些检测手段形成了非常成熟的检测体系，当前很多检测方法也有自身的优缺点，某些传统的路基检测方法有时很难做到快速、全面、精确的反映路基的压实质量，研究简便快速的压实度检测方法是铁路建设形势的迫切要求。　　本文在依托新疆某在建及已建成的两条铁路进行压实检测实验、分析国内外相关成果以及对铁路路基压实度检测新方法瑞雷波检测方法研究的基础上，进行三种不同戈壁填料情况下瑞雷面波法与路基力学指标 K30的相关关系的统计实验。通过不同填料下的瑞雷面波法波速值与K30经验公式，利用路基力学指标的稳定性，推导瑞雷面波的在三种不同填料下的检测标准，解决检测人员在戈壁土填料地区应用瑞雷面波法无规范可依的局面，找到了解决问题的新方法。　　以K30值与瑞雷面波波速值的关系为例，利用瑞雷面波法检测方法的优点，建立基于瑞雷面波法的路基质量统计评价数学模型，可以根据瑞雷面波法的检测结果，直接全面的获知路基的其他物理参数，对路基质量检测很有必要，在节省了检测时间的同时，也节约工程检测成本。　　在应用瑞雷面波法计算路基压实度的时，现有应用的方法主要是建立干密度ρd与波速值VS的经验公式，然后通过检验公式，计算出路段最大干密度ρdmax所对应的最大波速值 VS0，然后通过计算出所对应检测点的压实度。这种计算方法比较繁琐，计算过程中数据损耗大，进而使瑞雷面波法计算出的压实度误差比较大，影响了瑞雷面波法在压实度检测中的应用。本文应用BP人工神经网络模型，直接通过压实度K与瑞雷面波法波速值 VS，通过对网络学习训练，对网络的泛化能力进行验证，快速的计算出波速值所对应的压实度，降低了计算误差，简化了瑞雷面波法计算压实度的计算流程。在对瑞雷面波法铁路路基检测应用过程中，进行了大量的室内室外土工试验，对戈壁填料的特性进行了细致的研究，找到了常见戈壁填料的特有的性质，在此同时，也探讨了瑞雷面波法在应用过程中检测参数。　　总而言之，本文经过与当前铁路路基质量检测双控指标，即压实度K和地基系数K30，建立相关性，规范了瑞雷面波在铁路路基质量检测中应用。也针对性的研究了两条铁路线沿线的戈壁填料，在红淖三铁路中主要研究三种填料：砂类土中中砂、碎石类中粗角砾土、碎石类中的细角砾土。在额哈铁路中主要研究砂类土中的砂砾土和碎石土。得出瑞雷面波法波速值与K30和压实度K在特定的填料下的经验公式，且结合以K30与瑞雷面波法的关系，建立了路基质量评价的数学模型，应用BP神经网络模型简化了瑞雷波计算压实度新算法，降低了瑞雷面波法的误差，提升了检测精度。
作者：	林向东
专业：	道路与铁道工程
导师：	罗新宇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文