细粒土填料重型压路机强振碾压动力变形特性研究

通过理论分析推导不同铺填厚度条件下细粒土振动碾压压实度沿深度变化的基本规律,并通过有限元ABAQUS分析软件,针对不同铺填厚度条件下细粒土振动碾压进行三维有限元模拟。通过控制不同的碾压层厚度,模拟不同铺填厚度条件下细粒土的压实情况,得到相关应力、位移、塑性应变分布图,进而得出使用大功率超重吨位超大激振力全液压自行式强振压路机条件下细粒土的最佳碾压层厚度及碾压次数。研究结果表明:根据细粒土不同深度处压实度曲线,可以方便确定经济有效的碾压施工参数;最佳铺填厚度条件下可使压实能量有效传递至整个填层厚度,压实施工经济高效;当铺填层厚度超过最佳厚度后,传递至填层下部的压实能量很小,导致土的压实度相对较小,并影响碾压层上部土体的压实度。本文研究成果对细粒土的振动碾压施工具有参考价值。     

基于正交试验的摊铺机振捣压实性能影响因素分析

采用正交试验法研究振捣机构的压实性能,通过振捣密实度分析频率、冲程和速度3个因素在不同水平下对铺层材料压实质量的影响。试验结果确定3种因素对材料摊铺密实度的影响顺序及各因素的显著水平,分析作业速度和振捣频率对混合料振动密实效果及其变化规律,确定铺层材料密实度与振捣频率、作业速度之间数学关系,为摊铺作业过程的参数选择、压实质量控制以及振捣密实度的定量预测提供理论依据和方法参考。     

路基振动压实过程中振动波传播规律北大核心

通过有限元软件建立考虑阻尼比、弹塑性本构关系的振动压路机-填料耦合数值仿真模型,得到振动压实过程中振动压路机及填料动力响应曲线,探究振动压实过程中振动波垂直及水平方向传播规律,提出了基于振动波的填料压实质量综合判别方法。结果表明:结合现场实测振动压路机及填料动力响应曲线,振动压路机-填料耦合模型能够较好地模拟填料振动压实过程;在垂直方向,加速度幅值的衰减呈现先快后慢的趋势,且在填料深度为0.5 m时衰减率达60%,路基深度为1.5 m时衰减率达90%;在填料表层水平方向,已压实土体与虚铺土体距压实作用点分别为0.8、0.5 m处,峰值衰减率均达90%;提出了基于振动波传播衰减率降低、动响应幅值增加与归一化动响应滞回圈的椭圆率增加的填料压实质量综合直接判别方法。     

高速铁路路基连续压实质量检测指标CMV影响因素分析

为定量分析振动压路机工艺参数对压实质量连续检测参数的影响程度,基于正交试验设计原理,以压实质量连续检测指标CMV值为研究对象,以振动压路机振幅、振动频率、碾压速度以及行驶方向为影响因素,在沪昆高铁芷江试验段开展压实质量连续检测试验。研究结果表明:振幅、振动频率和碾压速度对CMV值的影响高度显著,行驶方向对CMV值的影响显著,影响程度依次为振幅振动频率碾压速度行驶方向。根据CMV值的变异系数确定使CMV值最为稳定的振动压路机压实工艺参数,并以稳定状态下的CMV值为基准,建立回归方程,对其他压实工艺参数条件下的CMV值进行修正。     

加筋土挡墙背后填料压实及质量检测方法研究

加筋土挡墙背后2 m范围内不宜采用大型压实机械进行压实,只能采用平板振动夯和小型压路机进行压实,压实时的虚铺厚度应根据压实机具的质量确定。对于平板振动夯,虚铺厚度不宜大于15 cm,压实8遍时可满足压实质量要求。对于小型压路机,工作质量大于1.5 t时,虚铺厚度不应大于20 cm;工作质量小于1.5 t时,虚铺厚度不宜大于15 cm,且均需碾压10遍。可用动态变形模量E_(vd)代替地基系数K_(30)作为挡墙背后填料压实质量的力学控制指标,此时应满足动态变形模量E_(vd)35 MPa。     

石武客运专线ZXDK6+332.66～+854.4段路基过渡段填筑工艺性试验研究

通过石武客运专线ZXDK6+332.66~ZXDK6+854.4段路基过渡段填筑工艺性试验研究,阐述了最佳的工艺流程和施工方法,以确定填料最佳摊铺层厚度及松铺系数,最佳压实方法及合理的压实遍数。试验结果表明:以合理的施工流程和施工方法为前提,压实功能一定时,确定最佳摊铺层厚度为35cm和最佳含水量为5.0%~7%,压实方法及遍数为压路机静压2遍,弱振1遍,强振3遍,弱振1遍,静压收光1遍,碾压8遍,可以较好地控制每车混合料的摊铺面积和堆放密度,减少初平和人工整形时间,以最少的碾压功耗达到最佳的压实效果。     

石武客运专线河南段路基试验段填筑工艺性试验研究

以石武客运专线河南段路基试验段工艺性试验施工实际为背景,通过试验段填筑施工工艺性试验研究,阐述了最佳的工艺流程和施工方法,以确定填料最佳摊铺层厚度及松铺系数,最佳压实方法及合理的压实遍数。试验结果表明:以合理的施工流程和施工方法为前提,压实功能一定时,确定最佳摊铺层厚度为39 cm,碾压遍数为7遍,可以较好地控制每车混合料的摊铺面积和堆放密度,减少初平和人工整形时间,以最少的碾压功耗达到最佳的压实效果。     

高速铁路路基压实过程中的空间动力响应

依托京雄（北京—雄安）高速铁路路基工程,采用现场试验和数值模拟相结合的方法,分析了压路机振动荷载作用下高速铁路路基动力响应特性与演化规律。结果表明：压实过程中沿振动轮宽度方向轮缘下方土体竖向压应力较大,而振动轮中间部位竖向压应力较小且分布较为均匀;土体竖向加速度、速度沿深度方向或水平方向的衰减规律大致相似,竖向加速度的衰减呈现更明显的规律性;压路机激振力频率、激振力幅值、速度和土体弹性模量在不同参数水平下衰减规律相似,但衰减速度与影响深度不同。     

浅谈沙漠地区风积沙路基干压法施工技术

研究目的:通过对风积沙路基特点、工程特性及压实原理等方面的分析,提出适合沙漠地区风积沙路基的干压法施工技术,较为合理的施工工艺、机械组合和压实遍数,为风积沙路基的压实提供理论依据.研究结论:通过振动台法确定最大干密度,提出适合沙漠地区风积沙路基干压法施工技术,不小于140匹马力的推土机、18～25 t前后驱动的重型振动压路机、平地机作为路基填筑的机械组合;路基摊铺厚度每层控制在50～80 cm,压实后保证40～60 cm,不应超过60 cm;施工工序为:推土机排压2～3遍→平地机精平→压路机静压1遍→压路机振压2～3遍→压路机静压收光完成终压.     

沙漠地区某高速公路风积沙压实特性与压实工艺研究

通过不同的室内试验,对风积沙的压实特性、压实原理以及工程特性和特点进行分析,提出适合毛乌素沙漠地区风积沙路基的干压法施工工艺与湿压法施工工艺,以及较为合理的机械组合与压实参数。研究结果表明:在干燥状态和最优含水率状态下,风积沙都可被压实,最佳振动频率均为44 Hz;风积沙达到最大干密度在冲击振动工况下比纯振动工况下所用时间短,并且最大干密度更大;与1次填料方式相比,采取多次填料方式减小风积沙的松铺厚度,每层控制在50~60 cm,可获得较大的压实度。     

多土类土石混填路基压实度快速预测研究

探讨多土类土石混填路基压实度的现场快速预测方法.通过现场试验,在预先设定压路机吨位、振动频率和碾压速度下,通过采集不同工况下沉降测试块的沉降差,建立了压路机碾压轮迹沉降差与压实度之间的回归经验公式.结果表明,运用经验公式可根据现场测量沉降差对多土类土石混填路基的压实度进行较为准确的预测.     

铁道客车系统的垂向减振分析

建立铁道客车垂向振动系统数学模型,计算客车系统幅频特性曲线,根据曲线峰点来确定系统自振频率,给出客车系统自振频率计算的简单近似解析方法和精确数值方法。提出客车系统各刚体振型共振速度的概念和计算公式,得出共振速度只与系统本身的自振频率和结构参数如车辆定距和转向架固定轴距有关。对客车系统在有无动力吸振器情况下的简谐和随机振动进行分析,认为采用吸振器确实能够在一定程度上抑制车体某些频率成分的振动,适当增大吸振器质量、刚度和阻尼,可以达到较好的减振效果。     

高填石路堤施工中的压实质量控制

通过试验路段的试铺与压实,确定了填石路堤碾压遍数、碾压速度等参数,以及沉降差控制标准.施工中采用分层填筑的施工方法,避免不同性质的材料混填,严格按照试铺时碾压速度、碾压遍数等工艺施工,并采用沉降差检测指标进行检测等,是保证填石路堤压实质量的关键.     

土石混填路基压实评定方法的试验研究

在预先设定压路机吨位、振动频率和碾压速度下,通过现场试验采集不同工况下三种不同尺寸沉降测试块的沉降差,建立了沉降差与碾压遍数的关系。结果表明直径20 cm的沉降测试块能较好反映沉降量与土石混填路基压实质量之间的关系,但是由于土石混合料的级配很不均匀,固体体积率很难真实反映实际的土石混填路基的压实情况。     

高速铁路路基压实参数对振动波演化特征的影响研究

以京雄城际铁路固安东站路基段为试验区段,从时域、频域、时频域和能量域四个方面研究不同压实参数下振动波的演化特征,结果表明:在路基压实过程中,随着压路机行驶速度的增加,路基填料加速度峰值减小,振动轮加速度峰值增大,两者加速度衰减率逐渐增大。随着压实遍数的增加,振动波在填料中沿水平方向传播的加速度峰值衰减率逐渐降低。振动波自振动轮至填料传播过程中,基波、一次谐波到五次谐波幅值呈指数分布,且有严格的指数函数相关性;对振动信号进行Hilbert-Huang变换,随着压实遍数的增加,振动轮和填料中振动波的能量峰值逐渐增加;随着振动压路机行驶速度的增加,振动轮和填料中振动波的能量峰值逐渐降低。     

压实黏性土剪切破坏参数探讨

压实黏性土是静水压力和应变率相关性材料,其强度与土体的实际应力状态有关.通过静水压力试验和常规三轴压缩试验,通过不同压实度和含水率下压实黏性土的应力一应变曲线,得到了剪切破坏面函数、剪切运动硬化和基于能量损伤软化函数.通过对试验数据的拟合分析,对黏性土剪切运动硬化参数和剪切破坏面参数进行了探讨,验证了在地基处理中,黏性土在低围压条件下表现出软化,而在高围压条件下表现出硬化的现象,可以采取强夯法与振冲法相结合对黏性土地基进行处理.     

煤矸石路基填料强度与变形特性研究

煤矸石作为高速公路路基填料已得到广泛应用,但对煤矸石的研究远落后于工程实践.根据Talbot推广的级配控制方程,采用人工级配的方法,通过大型三轴试验研究煤矸石路基填料在不同围压、不同级配和不同压实度下的强度及变形特性.试验结果表明:煤矸石路基填料的轴向应变均随轴向应力的增加而增加,应力-应变曲线无明显峰值,属于应变硬化型;当围压不变时,随着A值即粗颗粒含量的增加,相同轴向应变下的轴向应力呈先增后减的趋势变化;压实度达93％以后,继续提高压实度对试样强度增长作用效果不明显;煤矸石应力-应变曲线可以用邓肯-张双曲线本构模型拟合,并获得了双曲线本构模型的具体参数.     

移动荷载作用下热再生沥青路面响应分析

为分析不同RAP掺量下热再生沥青混合料最佳沥青用量及RAP掺量对混合料强度的影响,利用马歇尔室内试验确定最佳沥青用量,并通过15℃和20℃下单轴压缩试验,分析热再生沥青混合料力学性能;利用3D-MOVE Analysis有限层软件分析移动非均布荷载作用下的再生沥青路面力学响应及RAP掺量对力学响应的影响。研究结果表明:RAP掺量增加,沥青混合料抗压性能有所提高;移动非均布荷载作用下,热再生沥青路面面层动力响应具有拉压应变交替变化现象及应变集中现象,易造成疲劳开裂;前后轮作用在计算点位时动力响应峰值相近,但基层及其下各层存在残余应变的影响;RAP掺量增加结构层内弯拉应变及竖向压应变有所减小,但沥青再生层层底剪应力有所增加。     

基于梯形轨枕轨道振动特性的钢轨波磨研究

针对我国部分地铁线路出现振动噪声加剧及钢轨异常波磨的现实情况,研究减振轨道钢轨波磨产生原因。利用仿真软件Simpack建立包含地铁车辆和轨道结构的车辆系统动力学模型,分析车辆通过速度与轨道结构振动频率的关系以及弹性轨道结构共振特性,得到梯形轨枕轨道钢轨波磨可能形成原因。研究结果表明:在振动频率230 Hz(R1 200 m)、225 Hz(R2 000 m)以及211 Hz(R3 000 m)处,内侧钢轨与梯形轨枕出现更为明显的共振现象,仿真计算波磨波长和现场实测数据接近;对比相同曲线半径下的普通轨道和梯形轨枕轨道振动频率的分布情况,得出钢轨波磨与轨道结构固有振动特性有关。轨道结构固有振动特性及车辆曲线通过速度是造成钢轨波磨形成的关键因素。     

基于MFCC的路基土密实度识别技术研究

研究目的:室外路基土连续压实技术中所采用的表征指标,大多是在振动压路机钢轮上采集的振动加速度信号频率、幅值的基础上换算得到的,受跳振及机械自振影响表征效果差,信号也未得到深度挖掘。为了能找到可靠表征土体压实度的指标,本文在室内测试分析的同时引入声源材料识别技术,并基于人耳听觉和心理学,结合材料物理属性研究提取音色特征,以提高土体压实度的识别率。试验通过在室内激励不同压实度土样,采集加速度信号和声音信号,引入MIRtoolbox音色工具箱,采用听觉感知原理的冲击声特征提取法提取声音中的音色特征,并将此方法应用到加速度信号的特征提取。研究结论:(1)当锤击力为55 N±5 N级时,加速度和声音信号中提取的特征值mfcc6max与土样压实度秩相关系数分别为0.81和0.69,即可采用特征值mfcc6max作为表征土体压实度的指标;(2)反向识别土体压实度时,锤击力控制在55N±5 N,加速度信号中计算得到的mfcc6max值代入相关性方程y=0.014x-0.92,或声音信号中计算得到的mfcc6max值代入相关性方程y=0.018x-1.09,得到的两个y值可较好地反向预测土体压实度;(3...