基于PFWD的土石混填路基压实质量快速检测方法研究

论文摘要

新疆国道314线库车—阿克苏高速公路路基采用土石混合料进行填筑,工程量达二千万立方米,采用压实度作为土石混填路基压实质量控制指标,全线共需要检测压实度15万次,需花费大量的人力物力,且严重影响到路基填筑速度与工期。为此,针对土石混合料填筑路基实际,尝试运用PFWD来快速检测土石混填路基压实质量。土石混合料级配组成,与一般细粒土有显著的不同,沿用细粒土的压实度检测方法,必然存在标准干密度的确定、检测方法的实用性及评价指标的合理性等问题。对于超粒径土石混合料,本文采用相似级配延伸法来确定其最大干密度。通过不同含石量的振动击实试验,确定了土石混合料最大干密度与含石量的关系式。现场检测时根据不同的含石量,将含石量带入公式以确定对应的最大干密度,为现场压实度检测提供了合适的最大干密度标准。为了验证PFWD检测路基压实度的可行性,论文采用有限元方法分析了PFWD对路基影响深度,重点对其实用性进行了分析。论文采用灌砂法、PFWD以及圆锥动力触探试验,研究了不同土石混合料的压实特性,并对其相互之间的相关性进行了统计分析。在考虑不同最大粒径和粗颗粒含量的因素下,确定了土石混合料Evd和压实度的相互关系。针对库—阿高速公路路基施工实践,利用PFWD对路基施工质量进行了检测。通过技术经济分析,验证了PFWD用于土石混填路基压实质量检测可行性。最后,论文提出了PFWD用于土石混填路基压实质量检测的标准工艺和质量控制指标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 土石混填路基压实质量控制指标和检测方法
• 1.2.2 动回弹模量Evd
• 1.3 本论文主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 PFWD基本原理与适用性分析
• 2.1 PFWD基本原理
• 2.2 PFWD对路基影响深度分析
• 2.3 小结
• 第三章 土石混合料性质
• 3.1 土石混合材料的定义
• 3.2 土石混合料分类
• 3.2.1 按粗颗粒含量不同分类
• 3.2.2 按岩性不同分类
• 3.2.3 按最大粒径不同分类
• 3.2.4 本论文分类方法
• 3.3 土石混合料特点
• 3.4 土石混合料的组成结构类型和强度形成
• 3.4.1 土石混合料组成结构
• 3.4.2 土石混合料的强度形成
• 3.5 土石混合料压实特性
• 3.5.1 试验方案
• 3.5.2 测试结果及分析
• 3.6 小结
• 第四章 土石混合料最大干密度确定
• 4.1 试验材料
• 4.2 超粒径土石混合料最大干密度确定
• 4.2.1 土石混合料最大干密度模型
• 4.2.2 超粒径土石混合料最大干密度试验
• 4.2.3 标准土石混合料最大干密度试验
• 4.3 不同含石量下土石混合料最大干密度试验
• 4.4 现场含石量测定试验
• 4.5 小结
• 第五章 压实度与Evd相关性分析
• 5.1 试验方法
• 5.1.1 灌砂法测定压实度试验
• 5.1.2 手持式落锤弯沉仪（PFWD）试验
• 5.1.3 圆锥动力触探（DPT）试验
• 5.2 压实度与Evd相关性分析
• 5.2.1 试验数据处理方法
• 5.2.2 超粒径土石混合料压实度与Evd相关性分析
• 5.2.3 标准土石混合料压实度与Evd相关性分析
• 5.2.4 圆锥动力触探试验结果分析
• 5.3 不同压实度、最大粒径、含石量下土石混合料动回弹模量Evd试验
• 5.4 小结
• 第六章 PFWD在库—阿高速公路路基压实质量检测中的应用
• 6.1 各标段Evd检测数据
• 6.1.1 一分指Evd检测数据
• 6.1.2 二分指Evd检测数据
• 6.1.3 三分指Evd检测数据
• 6.1.4 四分指Evd检测数据
• 6.2 数据分析
• 6.3 经济效益对比分析
• 6.4 小结
• 第七章 PFWD标准检测工艺和控制指标
• 7.1 标准检测工艺
• 7.1.1 目的与适用范围
• 7.1.2 仪器设备
• 7.1.3 检测步骤
• 7.1.4 注意事项
• 7.2 压实质量检测标准
• 7.3 小结
• 主要结论与建议
• 主要结论
• 下一步研究建议
• 参考文献
• 致谢