振动压路机压实度实时测量与控制采集信号的分析

分析了振动压路机的工作原理及运动方程,研究了振动压路机的压实度与土的刚度问的关系,土的刚度与振动压路机上车架的振幅信号中包含了压实度信号,其振幅信号可作为压实度实时测量与控制的有效信号,可为实现公路建筑施工中路基压实度的实时测量与控制提供参考.     

粉土路基碾压施工模拟分析

通过比较压实度、碾压沉降和应力分布,分析不同碾压工艺和工况下振动压路机的压实效果。利用Abaqus建立了三维有限元模型,根据室内试验确定填土的计算参数,系统分析静压、弱振和强振,以及不同碾压组合和填土松铺厚度下的压实效果,并分析了不同振动频率下的应力分布规律。结果表明:对于粉土变振幅的碾压工艺可以达到更好的压实效果,对于14t的压路机粉土松铺厚度在30cm压实效果最好,振动频率为28Hz时被压实粉土中竖向应力最大。     

振动压实过程土体参数识别方法研究

为了分析土壤特性与振动压路机在振动压实过程中的动态相互作用关系,提高压实效果,对振动压实过程中土壤刚度、阻尼、土体随振质量及土的固有频率等参数进行动态识别.用相似理论与模型试验法在确定了模型与原型之间的几何相似比并满足载荷相似条件后,根据模型试验结果推导出了原型土体参数;用方程对等法把受简谐激振力作用的振动轮等效为集中质量振动系统,以此作为振动压实过程的力学模型,根据振动微分方程的等效条件进行识别;用幅频特性曲线拟合法以振动压路机-土壤系统动力学方程为基础,用计算机进行动态仿真.分析表明:土的刚度和阻尼,不仅与被压实时土的初始状态、环境温度和湿度等因素有关,而且随振动压实过程中压实度的变化而改变.     

粉土、粘土压实与渗透微观机理的研究

试验通过制备最佳含水率下的粉土和粘土试件,用电镜观察到不同压实度下的土体颗粒排列情况,对比分析不同压实度下颗粒排列的异同并探究其原因,提出了粉土、粘土适宜的压实工艺,结合竖向压面、侧向切面的压实情况对比,提出路基侧限的设想。进行了两种土的常水头渗透试验,得出两种土不同压实度下的渗透系数及其随压实度的变化规律,并分析提出有效限制渗透的压实度;对比两种土的渗透系数,从微观角度解释了二者渗透差异的本质。     

振动羊足压路机的主要参数

振动羊足压路机是压实粘性土和低粘性土的最有效和生产率最高的机械,在世界上生产的羊足压路机中,80%以上是振动羊足压路机.在一定的施工条件的范围内,振动羊足压路机有许多优点,明显优越于其他的压实机械.在压实含水量高的粘性土中,实际上没有别的机械可与它相比.根据苏联和其他国家现有的科研成果和实际资料,用现代的振动羊足压路机压实土壤,压实土层厚度可视压路机参数和土壤特性不同而为50-100cm,它完全能够满足现代的工艺要求.对于0.98～1.0的高粘性土,压路机大约通过12～14次就能达到相对压实;而对于0.95的高粘性土,压路机通过8～10次就能压实.大型羊足辊振动压路     

土壤固化剂在天津空客A320工程道路中的应用研究

该文介绍了土壤固化剂在道路工程予以应用的一例试验研究。通过室内无侧限抗压强度、CBR承载比、回弹模量试验,为天津空客A320配套工程公路建设使用土壤固化剂处理路基确定了施工方案和保证施工质量的控制指标。其结果是:现场土添加4%石灰和土壤固化剂的无机稳定土做路床处理时,当压实度大于90.0%,其抗压强度可大于0.80MPa。现场土添加2%水泥、3%石灰和土壤固化剂做底基层无机稳定土时,压实度达到95.5%以上,则无侧限抗压强度可满足1.5MPa的要求。现场土添加3%水泥、3%石灰和土壤固化剂做公路基层无机稳定土时,无侧限抗压强度若要达到2.5MPa,压实度必须控制在97.6%以上。试验总结出的无侧限抗压强度与压实度的关系曲线,为道路建设质量控制提供了参考值。     

含砂低液限粉土路用施工技术研究

含砂低液限粉土的路用性能较差,通常不用作高速公路路基填料。云南省新河高速公路沿线广泛分布该类土体,其含水量较高,常规施工难以压实。从技术上讲,对其可用良性土换填、土体改良等方法进行处理,但由于路线附近缺乏良性土料和石料,换填和改良不仅会大幅提高工程造价,同时不利于环境保护。通过改变施工工艺的方法,提高含砂低液限粉土压实度,可以使其满足规范要求。根据气候条件,土料含水量可在每年11月~次年4月间通过翻拌晾晒的方法降低;现场振动压实试验表明,当松铺土层厚度为30 cm、压实遍数不小于5遍时,只要控制好土料含水量的变化范围,压实度是可以确保的;冲击压实试验表明,冲压补强措施对提高压实度是有益的,当压实度不满足要求时可以考虑使用冲压补强。     

黄泛区公路路基压实标准的研究

应用快速拉格朗日有限差分法,分析了黄泛区粉性土在不同的压实度条件下的沉降规律,提出了合理的粉土路基的压实标准。结果表明,粉性土路堤随着高度的增加,沉降变形呈抛物线增加。通过提出的回归公式,就可估算出变形达到稳定时的沉降量。不同的路堤高度,应提出不同的压实标准。当粉土路基采用方案三的压实度标准时路基土已达到密实状态,继续增大压实度对减少沉降没有显著影响。     

土壤固化剂在天津空客A320工程道路中的应用研究

文章通过室内无侧限抗压强度、CBR承载比、回弹模量试验,为天津空客A320配套工程公路建设使用土壤固化剂处理路基确定了施工方案和保证施工质量的控制指标:现场土添加4%石灰和路邦土壤固化剂的无机稳定土做路床处理时,当压实度大于90.0%,其抗压强度可大于0.80MPa;现场土添加2%水泥、3%石灰和路邦土壤固化剂做底基层无机稳定土时,压实度达到95.5%以上则无侧限抗压强度可满足1.5MPa的要求;现场土添加3%水泥、3%石灰和路邦土壤固化剂做公路基层无机稳定土时,无侧限抗压强度若要达到2.5MPa,压实度必须控制在97.6%以上。试验总结出的无侧限抗压强度与压实度的关系曲线,可以为道路施工中的质量控制提供参考。     

振幅对道路材料振动压实效果的影响

振动压路机的振幅是影响道路压实效果的重要因素,为研究室内路用材料振动压实试验方法,利用自行研制的振动压实仪,对在不同振幅振动压实条件下。粉土和水泥稳定碎石材料的压实效果进行了较为深入的研究。结果表明,对于粉土和水泥稳定碎石材料等不同路用材料有不同适用的振幅范围,粉土合适的振幅比水泥稳定碎石的振幅要大。     

仿冲击振动压实规律

利用自主设计的仿冲击振动压实装置,选取21种试验工况,分别调节各影响参数,进行了多组压实试验。试验结果表明,土壤的压实度和表面沉降量之间存在一定的对应关系,且与碾压遍数有着某种内在的变化规律;在压实的前几遍,相对沉降量越大,则对应的压实度增加幅度也越大,而后期压实过程中,沉降量减小的趋势与压实度增大的趋势相似,并分别趋于某稳定值。根据压实度变化的一般规律及仿冲击振动压实试验离散点曲线,建立了压实度与压实遍数之间的函数关系式。采用Matlab编程,分别对21种工况及4种型号的压路机现场试验数据进行了验算,结果表明,计算值与实测值很接近,相对误差为0.2%~6%。     

基于连续压实检测方法的压实信号去噪及连续压实指标研究

路基压实过程中压路机振动信号存在各种噪声干扰,故选用常用的傅里叶去噪与小波去噪法,对路基试验段采集到的振动压实信号进行去噪,通过结果比对分析得出:小波去噪法能更好地保留压实信号的信息;进一步计算出两种去噪方法各自对应的压实指标HV,并与压实指标Evd进行相关性校验,发现小波去噪法对应的HV能够更好地反映土体压实状态。最后,在考虑小波去噪后信号的二阶谐波的基础上,提出了新的指标HVN,通过与E     

振动压实中的次谐波振动与混沌

建立了一种土壤非线性力学模型,可以反映土壤弹塑性变形和振动轮跳振等不同压实阶段特点。数值仿真表明,土壤弹塑性变形阶段,系统做周期运动,振动轮起跳后产生次谐波分量,减小阻尼会使谐波分量增加,在一定条件下出现分岔并引发混沌。对研究压实作业中如何产生混沌运动和避免振动轮跳振提供了理论依据。     

强夯置换法加固地基现场试验研究

为评估强夯置换施工对周边油气管道的影响,结合大亚湾石化区强夯置换加固路基工程,在试验路段(周边无油气管)布置了位移边桩、测斜管和强夯振动监测点。利用全站仪测量了地表变形情况;数字测斜仪测量了土体内部的侧向变形情况;振动测试仪记录了强夯施工时地表监测点的振动曲线。试验结果表明:深层侧向位移在2～4 m深度范围内衰减较快,5 m以下深层侧向位移基本为零;强夯置换振动的影响范围为25～30 m。对位移和振动的监测数据的分析,可知在5 000 kN.m的夯击能时:强夯置换施工的影响范围为25～30 m。     

路基振动压实动力学响应机理研究

为研究路基振动压实过程中振动轮动力学响应的产生机理，进而为连续压实监测技术中的谐波比类指标提供理论支撑，基于有限元方法，分别考虑了纯弹性和弹塑性2种土体本构模型，针对振动压实过程中的加速度信号进行了仿真分析，分别研究了几何非线性、接触非线性以及材料非线性对加速度信号畸变的影响，探讨了加速度信号频谱中谐波分量和次谐波分量的产生机理，并对其随弹性模量、黏聚力等土体参数的变化规律进行了分析。其中，弹性模型在发生跳振之前，可以分析几何非线性和由于接触面积变化引起的接触非线性的影响，在发生跳振之后，可以用来考虑由于脱空引起的接触非线性的影响，弹塑性模型可以反映材料非线性的影响。研究结果表明:几何非线性对加速度信号畸变的影响不大，材料非线性和接触面积变化引起的接触非线性是加速度信号谐波分量的产生原因，而跳振引起的接触非线性是次谐波分量的产生原因。此外，随着压实过程的进行，土体模量和屈服极限同时提高，接触面积变化引起的接触非线性增强，但材料非线性的影响减弱，由于压实的中后期土体弹性因素占据了主导地位，塑性变形量很小，同时由于局部脱空的影响，导致实际工程中，随着压实过程的进行，二次谐波分量呈增大趋势。最后，跳振不仅会引起次谐波分量，还会导致谐波分量量值的减小，同时跳振发生前后加速度波形并不是连续变化，而是发生了突变。     

路堤压实的影响因素和压实度要求

探讨了影响土体压实的因素 ,包括压实能量、含水量、土的颗粒组成以及现场施工条件与方法。这些因素均不同程度地影响着土体的压实质量 ,并影响到土体压实后的性能。结合前人击实试验的成果和高速公路填方路堤强夯质检的数据 ,分析在提高压实度要求时所导致的压实能量大幅度增加问题 ,比较各国标准对压实度的要求 ,从而得出结论 :在压实作业中应根据压实土体的应用要求 ,确定合适的压实含水量 ,提出合理的压实度设计指标 ,以达到合理和经济的目的     

振动压实系统的动力学特性分析

本文在分析振动压实时土体的不对称滞回特性和振动压实过程中振动与波在土体中传播及其压实效应的基础上,给出了土体的不对称滞回力模型,建立了振动压实系统的动力学模型和非线性运动方程并求其解。研究发现用考虑了不对称滞回特性的振动压实系统来描述土体运动规律,与实际振动压实工况相吻合,为进一步研究提供了理论依据。     

复杂环境下高铁软基PHC桩加固施工技术

通过津秦客专和京津城际延伸线工程,在复杂环境下对软土地基采用PHC管桩加固的实践,总结了锤击沉桩和静力沉桩的施工工艺,依据高速铁路路基工程沉降量的严格要求,对加固效果进行分析.论述了沉桩过程中产生的振动、噪声和挤土机理对环境的影响,并提出了解决措施.结合邻近既有津山铁路的具体情况,总结了邻近营业线施工减少土体水平位移所采取的综合性减弱挤土效应的措施.其结果是,既减少对周边环境的影响,又保证了相邻的津山铁路的安全运营,工后沉降满足高铁要求.     

掺砂砾改良盐渍土路用性能的试验研究

采用掺拌1:1砂砾对西宁南绕城高速公路中硫酸盐渍土进行改良，分析了砂砾改良前后盐渍土的微观结构，并分别采用振动压实和重型击实对改良弱盐渍土的压实效果进行分析。结果表明:砂砾能有效改善盐渍土的级配，增加颗粒间的摩阻力，使土的抗剪强度得到较大提高，同时增强土体的结构性；弱盐渍土采用振动法压实获得的干密度大于用重型击实获得的干密度，压实效果更好，工程中宜用振动压实法确定盐渍土的室内最大干密度。     

不同压实度下路基土抗剪强度参数和CBR试验研究

为了研究压实度对路基土抗剪强度参数和加州承载比（CBR）的影响，选取粉土、砂土和黏土三种类型的路基土，分别进行击实试验、不同压实度下的直接剪切试验和CBR试验。结果表明:压实度对路基土的内摩擦角、黏聚力和CBR值影响显著，且均具有较好的相关性。在此基础上，以塑性指数表征路基土的类型，最佳含水率和最大干密度表征路基土的物理状态，以压实度为主要影响因素，建立了路基土的抗剪强度参数和CBR值预估模型，建立的预估模型不仅精度较高，而且具有普遍适用性，可为公路路基的设计与施工提供参考。