填筑工程连续压实控制技术研究进展

连续压实控制技术实现了填筑工程实时的、全面的质量控制,能够大幅度的提高施工效率和工程质量,研究和推广连续压实控制技术具有重要的现实意义。关注连续压实控制技术在理论研究、试验研究、设备研制和技术标准及工程应用方面的进展,将压实程度评估方法分为四类:压实度计法、刚度/模量方法、动力学方法和能量方法;指出综合评价压实程度、压实均匀性和压实稳定性是质量控制方法的发展方向;汇总国内外连续/智能压实设备的研制情况,认为我国智能压实设备研制仍然处于初级阶段。最后通过工程案例分析,并结合我国施工发展现状,总结连续压实控制技术在我国的应用经验。结果表明:在当前的连续压实控制技术尚未完全成熟的背景下,严格控制填料和碾压参数,进行科学合理的工程管理与协调把控,可以促进我国连续压实控制技术的发展和应用。     

浅谈铁路路基填筑工程连续压实控制技术的应用

通过施工应用,对常规检测方法和连续压实控制技术进行比较、分析,充分论证了连续压实控制技术的科学性和优越性。     

京沈客运专线路基连续压实控制技术

路基作为高速铁路相对薄弱的结构,其填筑压实质量控制已成为施工关键环节。结合京沈客运专线TJ-10标路基施工压实质量控制实际,介绍了路基连续压实控制技术的原理、特点,重点阐明了其工艺过程,为在类似工程推广应用连续压实控制技术提供参考。     

振动轮两侧加速度差异及连续压实指标优化研究

连续压实控制技术主要通过振动轮单侧振动响应描述土体压实状态,已在工程中得到广泛应用。然而,研究发现压实过程中存在振动轮两侧加速度响应不一致的现象,这可能导致现有测试方法在相同位置出现不同的刚度测试结果,因此研究振动轮两侧振动差异性对提高连续压实测试精度具有重要意义。结合现场试验,采集压路机振动轮两侧的加速度信号,重点分析了不同压实遍数、振动频率下两侧加速度峰值、倍频幅值的变化与分布规律;以双侧响应为基础提出平均指标,通过相关性分析对指标适用性进行验证。研究结果表明：随着压实遍数的增加,两侧加速度峰值差异逐渐减小,经4遍压实后差异由24.4%降至13.3%;振动轮结构偏心会造成振动轮两侧加速度频谱中基频幅值差异的产生,被压土体两侧刚度不均会造成2倍频、3倍频幅值差异的产生;双侧平均指标μ_AICV与动态变形模量的相关性为0.75,表明双侧平均指标μ_AICV可用于路基压实质量控制,相比单侧连续压实控制指标,可有效提高现场质量控制精度。     

基于机-土耦合模型的铁路路基连续压实质量控制方法

连续压实技术可有效保障路基压实质量,但由于连续压实检测方法和常规检测方法的检测范围相差较大,导致现场试验结果离散性较大,限制了连续压实技术的进一步推广。为建立连续压实检测结果与路基物理力学性质的关系,建立了考虑压路机行驶的机-土耦合模型,并提出了模型参数确定方法。分析了土体剪切模量对振动轮加速度时频域特性、机-土相互作用力以及连续压实质量控制指标的影响,并与路基碾压足尺模型试验结果进行对比。结果表明,模型能够准确反映机-土系统的动力特性。基于机-土耦合模型,提出了一种铁路路基连续压实质量控制方法,实现了根据铁路路基设计参数直接确定连续压实质量控制指标的合格值,为铁路路基连续压实质量控制提供了理论依据和新的实现方法。     

基于连续检测的高速铁路路基压实质量控制方法

针对传统检测方法无法满足路基压实质量实时、全面控制要求的问题,开展了高速铁路路基碾压足尺模型连续检测试验,分析了路基压实过程中振动轮振动能量变化规律,建立了能量压实值与动态变形模量、地基系数和压实度的相关关系,对基于连续检测的路基压实程度、压实稳定性和压实均匀性进行分析。结果表明：振动轮振动能量随碾压遍数增大而增大,能量压实值与常规检测指标具有强相关性,可以作为高速铁路路基压实质量连续检测指标;采用考虑90%置信水平预测区间下限的压实质量连续控制值判断路基压实程度更符合路基实际压实状态;碾压区域内能量压实值平均增长率应小于2%,出现过压现象时应停止碾压;碾压结束后,各检测单元能量压实值应在碾压区域平均能量压实值的80%～120%范围内。     

铁路路基连续压实技术质量控制研究

连续压实质量控制是一项较新的路基压实质量控制理论,是基于北斗星定位系统和BIM的优势提出的新型压实方法,通过北斗星定位系统和BIM系统实现路基施工的实时碾压和检测的技术施工模式.本文通过对连续压实质量控制理论分析,结合现场试验段的压实与质量控制全过程的方案制定和流程设计,验证了连续压实施工技术的优越性和质量的可控性,为...     

基于BIM的铁路路基连续压实应用探讨

结合连续压实和BIM的优势,提出一种新型铁路路基连续压实的应用方案。以压实质量检测为代表性业务,介绍应用方案的设计思想及关键流程的实现方法(BIM铁路三维设计转换、连续压实数据服务器、BIM工程管理平台)。通过在贵广线某试验工点、西成客运专线江油北站开展的实践,证明应用方案的可行性和适用性,体现了BIM技术在铁路路基连续压实中的应用价值和广阔前景。     

路基压实质量连续检测参数的空间分布特征分析

明确路基压实质量连续检测参数的空间分布特征是路基压实质量均匀性评价的前提条件。以沪昆高铁芷江试验段的路基压实质量连续检测数据为基础,以压实计值CMV为例,基于探索性数据分析方法,通过Kolmogorov-Smirnov检验、MoransⅠ系数和建立的半变异函数模型对路基压实质量连续检测参数进行正态分布检验,以及空间自相关性和空间变异性分析,研究路基压实质量连续检测参数的空间分布特征。结果表明:采集到的CMV接近于标准正态分布,满足半变异函数建模的前提条件,且总体上存在显著的空间正相关性,其空间自相关程度随样本点间距离的增加而减弱;CMV沿路基横向的总变异及结构性变异均较其沿路基纵向的强;研究得到的压实质量连续检测参数的空间分布规律可为路基压实质量的均匀性评价提供一定的理论支撑。     

铁路路基填料最优振动压实模式判断准则研究

选取工程性质相差较大的2种路基填料进行现场振动压实试验,采用连续压实检测系统识别振动压实状态,系统地研究了振动压实模式对连续压实检测曲线的影响规律。试验结果表明:随着弱振碾压遍数增加,振动压实值增长幅值逐渐减小;而转换为强振模式后,振动压实值有较大增长,直至达到目标值。同时选取填料的目标振动压实值作为基数计算振动压实值变化率,通过分析在弱振模式下每1遍碾压后振动压实值变化率的发展规律,初步提出以振动压实值变化率≤8%作为最优振动压实模式判断准则。     

高速铁路路基振动压实理论与智能压实技术综述

高速铁路路基智能压实技术是智能高速铁路建设的重要组成部分。在文献分析的基础上,从路基填料振动压实机理、机土耦合模型出发阐述高速铁路路基振动压实理论现状,以及目前高速铁路路基压实质量连续检测、路基智能压实技术的研究进展,提出高速铁路路基振动压实理论与技术的发展方向:深化振动压实过程填料细观演化与振动压实特性的联系研究,在振动压路机-填料的动力耦合理论基础上建立动力响应指标量化分析模型,实现高速铁路路基压实质量连续检测,形成高速铁路路基智能填筑新技术。     

基于振动能量的新型高速铁路路基压实连续检测控制指标研究

针对现有高速铁路路基连续压实检测指标的不足,通过分析路基压实过程中振动轮与填料间能量的传递特性,提出基于振动信号能量的高速铁路路基连续压实控制指标CEV,并与传统的CMV指标进行对比验证其有效性,主要研究结论有:随压实遍数的增加,填料的密度、刚度呈现出先增大后稳定的趋势,在填料由松散状态变为密实状态过程中,振动信号所携带的能量同样呈现出先增大后稳定的趋势;结合能量守恒定律,以振动轮振动信号所携带能量的变化特性来反映整个压实过程中的能量交换,利用振动信号能量谱的形式对其进行表征,并以此作为连续压实控制指标,判定填料的压实程度。建立CEV指标和动态变形模量Evd间的相关关系,其相关系数均大于CMV指标,表明所提出的CEV能量指标在路基连续压实控制中是可行的。     

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。     

基于连续压实质量检测的压实薄弱区域评价指标研究

压实薄弱区域评价是铁路路基填筑工程连续压实质量控制与验收的重要内容。本文针对现行压实薄弱区域评价体系未综合考虑薄弱区域压实指标、面积以及空间分布的问题,提出压实体积的概念并定义薄弱区域压实指标、面积综合评价指标U,引入地统计学中的最近邻指数法并确定薄弱区域空间分布评判指标R。结合沪昆高速铁路路基试验段现场试验数据,比较现行压实薄弱区域评价指标与新指标U、R的评价结果,结果表明:综合使用指标U、R能够较全面地评价薄弱区域质量,新指标U、R的验收目标值分别为1%和0.5。本文研究为进一步完善铁路路基填筑工程连续压实质量评价体系提供了新方法。     

铁路路基压实质量连续检测指标的相关性及影响因素

依托兰张(兰州—张掖)铁路施工段开展现场试验,对路基压实质量检测指标之间的相关性及影响因素进行分析,研究了激振力、碾压速度对压实计值(CMV)变异系数的影响;基于回归分析得到CMV与动态变形模量E_vd、土体刚度G_eo、压实度K等压实质量检测指标之间的相关系数,并比较了不同压实工艺对CMV相关性校验的影响。结果表明：激振力引起的CMV变异系数偏差为6.74%～7.39%,碾压速度引起的偏差为1.46%～2.11%,激振力对CMV稳定性影响更大;激振力对CMV相关性校验影响显著,而碾压速度和碾压遍数对其影响较弱;鉴于CMV和Evd检测的便利性及两者之间良好的相关性,进行路基压实质量连续检测时宜采用CMV连续检测为主、传统E_vd检测为辅的方法,并在连续压实控制中尽量保持激振力稳定。     

采用谐波比值法的路基碾压实时检测技术研究

在依靠理论研究的基础上利用压实度和振动频率间的正比关系,对压实度进行实时连续检测。结合高速公路建设中现场试验抽取的两种砂砾土压实度与加速度谐波比之间的关系表达式;通过回归探索发现了压实度谐波比的有效值等式和土体粒料组成的联系。探索结论可以直接使用到各等级公路路基基床压实检测工序中去,并且能够使压实检测工作提高效率,减少工序间隔时间,而且有助于在过程中进行压实度质量控制,在公路施工建设领域有着重要的意义。     

中国铁路总公司关于印发《高速铁路路基工程施工技术规程》等16项建设标准的通知

<正>铁总建设[2015]80号各铁路局,各铁路公司:现将《高速铁路路基工程施工技术规程》(Q/CR9602—2015)、《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》(Q/CR9210—2015)、《铁路路基工程施工机械配置技术规程》(Q/CR9224—2015)、《铁路混凝土拌和站机械配置技术规程》(Q/CR9223—2015)、《铁路桥梁工程施工机械配置技术规程》(Q/CR9225—     

碎石路基压实连续控制的试验研究

结合碎石路基工程实例,介绍压实连续控制的动力学方法的应用试验研究,分别从压路机性能参数、压实程度、压实均匀性等方面进行了实时监测与控制,达到了预期的目的,得出了原位试验结果与动态评价指标之间为正向关系的结论,进一步验证了理论分析的结果,为实际应用提供了必要的依据。     

基于BIM技术的数字化路基填筑施工过程控制研究

针对铁路建设施工阶段,研究了基于建筑信息模型(BIM)技术的铁路路基数字化填筑施工过程。通过在推土机、平地机中加装坡度控制系统,实现路基填筑层几何尺寸的精确控制;在压路机中加装连续压实系统,确保路基填筑层的压实质量。工程应用表明,铁路路基数字化填筑施工的应用,实现了路基填筑层几何尺寸与压实质量的可视化控制,保证了每个压实层坡度和厚度的稳定控制;填筑层几何尺寸控制速度与精度明显提高,压实质量明显改善,表面横坡、纵坡均满足设计要求。数字化路基填筑施工进行了严格的过程及质量控制,将施工数据以数字化方式存储、分析、展示,达到了稳定施工质量、过程可追溯的目标。     

基于BIM和北斗卫星定位的路基连续压实信息系统研究

针对路基数字化施工的应用需求,研发了支持北斗卫星定位与BIM(Building Information Modeling)关联和准确对应的路基连续压实信息系统。主要功能包括压实数据采集、采集端软件动态监测和展示、数据断点续传、压实数据在Web端以BIM形式展示、质量数据统计分析、业务报表生成、过程控制中多台压路机协同作业等。北斗卫星定位坐标与路基BIM检测单元之间的换算方法既能避免涉密坐标在互联网中传输,又能实现在BIM上以分段、分层的方式将压实信息与模型检测单元对应展示。该实现方法对BIM和北斗的结合使用具有参考价值。