土石混填路基施工質(zhì)量評價(jià)的附加質(zhì)量法研究.pdf

1、山區(qū)公路由于受地材限制，許多路堤用就地取材的方式，采用土石混合料填筑而成。由于土石混合料最大公稱粒徑大，局部范圍內(nèi)存在孔隙，傳統(tǒng)的灌砂法和水袋法都不適用于土石混填路基密度的測試。后來許多學(xué)者以壓實(shí)度為原型提出的一些新的評價(jià)指標(biāo)與試驗(yàn)方法，這些方法都是基于經(jīng)驗(yàn)公式提出來的，很難進(jìn)行推廣。同時(shí)，大粒徑混合料的最大干密度的求解方法也日趨完善。這樣為用壓實(shí)度來評價(jià)土石混填路基施工質(zhì)量打下了基礎(chǔ)。本文依托于重慶市科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“基于不均勻沉降控

2、制的山區(qū)巨粒土路基質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)與檢測方法研究”(cstc，2008ac6047)在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從以下幾方面研究了附加質(zhì)量法在土石混填路基密度測試質(zhì)量評價(jià)的應(yīng)用： (1)通過對單自由度線彈性系統(tǒng)和參振土石混合體與附加質(zhì)量組成的線彈性系統(tǒng)的分析，利用能量法推導(dǎo)得到參振土石混合體的質(zhì)量，有效深度與密度的計(jì)算公式以及各參數(shù)的計(jì)算方法； (2)用傅里葉離散時(shí)間變換分析試驗(yàn)現(xiàn)場獲取或者數(shù)值模擬得到的信號數(shù)據(jù)。以速度

3、記錄為例，提出了信號分段處理的原則、分段連接處數(shù)據(jù)處理的方法以及頻譜函數(shù)求解方法。把在某一時(shí)刻攜帶能量最多波的頻率做為該時(shí)刻的優(yōu)勢頻率，并建立了優(yōu)勢頻率與時(shí)間的曲線關(guān)系圖，根據(jù)曲線圖求解參振土石混合體與附加質(zhì)量塊組成系統(tǒng)產(chǎn)生共振時(shí)的自振頻率； (3)用數(shù)值模擬方法模擬了附加質(zhì)量法測試土石混填路基密度。數(shù)值模擬結(jié)果表明用理論推導(dǎo)出來的計(jì)算土石混填路基密度與模型密度的誤差小于1％。用臺體簡化參振土石混合體在圓形承壓板情況下所引起的誤

4、差小于1％； (4)但是對于方形承壓板，參振體并不呈臺狀，所以用方形承壓板產(chǎn)生的誤差會大于圓形承壓板。首次提出了參振土石混合體擴(kuò)大角的概念，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，對不同的密度范圍總結(jié)了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的擴(kuò)大角，并用修正公式進(jìn)行修正。擴(kuò)大角對測試結(jié)果的影響主要取決于擴(kuò)大角的大小以及承壓板邊長(半徑)與有效深度的比值，擴(kuò)大角越大，壓板邊長(半徑)與高度越大，修正系數(shù)就越小，即對計(jì)算出來的密度影響越大； (5)根據(jù)單自由度線彈性系統(tǒng)共振時(shí)