基于能量耗散的路基连续压实控制技术研究

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连续压实控制技术实现了填筑工程全面的、实时的、连续的质量控制,采用该技术能够在确保工程质量的同时,有效的提高施工水平和管理效率,研究和推广连续压实控制技术具有重要的现实意义。为了促进连续压实控制技术的进一步发展,提高该技术在深圳地区的适用性,本文以路基的连续压实控制技术为研究对象,针对现有技术的不足,主要采用理论研究和试验研究相结合的方法,提出了连续压实控制技术的能量模型和DMV指标,研究了碾压参数对振动测值的影响规律。在此基础上,采用多元回归分析的方法建立了碾压参数与振动测值的联系,并总结形成了适用性较强的连续压实控制质量评估方法。最后,针对深圳机场T4航站区扩建工程实例进行了应用研究。结果表明,基于本文研究成果的连续压实控制技术在工程实践中取得了良好的应用效果,本文工作可较好的改善连续压实控制技术的适用性,从而为该技术在深圳地区的成功应用提供参考依据和经验。本文的主要工作和研究成果如下:(1)提出了连续压实控制技术的能量模型和DMV指标,为该技术的发展提供了新的思路。基于能量守恒原理建立了可反映填筑层压实状态的能量控制方程和指标,有效的解决了力学模型面临的接触失耦和滞后角取值的难题。通过能量模型直接建立了控制指标与物理力学指标之间的联系,给出了采用振动测值评价压实质量的理论解释。(2)推导了非线性振动的能量耗散率计算公式,为振动荷载下动力响应的研究提供了新的方法。从能量的角度探讨填料内部的振动规律,较好的揭示填筑体内部的能量衰减和空间分布规律,可为振动压实的机理研究提供理论参考和借鉴。(3)系统的研究了碾压参数对连续压实控制技术的影响规律,采用多元回归分析方法研究了振动测值的影响因素。以花岗岩残积土填料为例,通过开展室内试验和现场模拟试验,系统研究了包括填料含水量在内的碾压参数对振动测值以及相关性校验的影响。在此基础上,采用多元回归模型和克里金插值方法建立了碾压参数与振动测值的联系,为改善该技术的适用性提供了较好的途径。(4)根据试验研究成果,并参考和借鉴国内外连续压实控制技术的应用经验,总结形成了适用性良好的连续压实质量评估方法,为该技术的精细化应用和管理提供直接的指导和建议。
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