路基強度的快速無損檢測、評價與控制研究.pdf

1、路基是路面結(jié)構(gòu)的支撐體，在實踐中常常出現(xiàn)的路面損壞現(xiàn)象大部分都是由于路基強度不足，穩(wěn)定性變差，在外荷載作用下產(chǎn)生過量變形所致。路基的施工質(zhì)量是獲得堅實而又穩(wěn)定的路基和保證路基路面整體具有良好使用性能的關(guān)鍵。如何快速可靠地進行路基施工質(zhì)量的評價、有效地進行路基施工過程的質(zhì)量控制和及時消除路基施工的質(zhì)量隱患，是確保高等級公路路基路面質(zhì)量和使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文對路基強度的快速無損檢測、評價與控制技術(shù)進行了如下研究:
　　 1、

2、首先分析了FWD與PFWD的工作特性，以及FWD和PFWD的性能指標、測試過程和檢測結(jié)果，采用有限元軟件對便攜式落錘彎沉儀的測試過程進行了動態(tài)仿真，分析在不同承載板直徑、不同錘重、以及不同測試土體對測試結(jié)果的影響，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合承載板試驗的控制標準提出了不同填料路基的PFWD測試的推薦配置。
　　 2、提出了自適應(yīng)信息遺傳算法，針對于模量反算中，目標函數(shù)在最優(yōu)值附近表現(xiàn)為大片狹長平坦區(qū)域的特點，提出了一類模量反算新算法——自適

3、應(yīng)信息遺傳算法，首次提出了根據(jù)信息量大小來確定算法是否進行自適應(yīng)細分模量解空間的機制，縮小算法后期反算中的搜索空間，此外，新算法中還改進了實數(shù)交叉算子，使用了新的探險策略。從而加強了新算法后期的局部搜索能力。這新機制、新策略的引入大大提高了模量反算的求解效率，降低了算法復(fù)雜度。本算法無論在反算結(jié)果精度還是速度方面，都得到了極大改進，能夠滿足工程實際中進行大量模量反算的要求。
　　 3、建立了路基施工質(zhì)量均勻性評價方法中涉及的數(shù)學(xué)

4、模型，并將廣泛應(yīng)用的曲面擬合方法引入路基評價領(lǐng)域，利用已測數(shù)據(jù)擬合出真實模量曲面。其次，進一步在該擬合曲面的基礎(chǔ)上，提出了本文的均勻性評價方法——偽方差-均值綜合評價法。隨后的模擬驗證表明，該方法能對路基施工質(zhì)量的實際狀況進行有效評價。
　　 4、根據(jù)公路可靠度設(shè)計的基本原理，研究了路基回彈模量變異系數(shù)對路面可靠度的影響，確定了采用可靠度對路基均勻性進行分析的原理及方法，并提出了以路基回彈模量變異系數(shù)作為路基均勻性評價指標;以《

5、公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》(GB/T50283-1999)中規(guī)定的公路路面目標可靠度為基礎(chǔ)，制訂了評價路基均勻性的可靠度劃分依據(jù)，將各級公路路基均勻性等級分為優(yōu)、中、差三個級別;通過建立有限元模型分別對瀝青路面結(jié)構(gòu)、水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)在不同路基回彈模量、不同變異系數(shù)條件下的結(jié)構(gòu)可靠度進行分析計算，得出了劃分路基均勻性等級的回彈模量變異系數(shù)臨界值，制定了基于可靠度的路基均勻性評價標準。
　　 5、針對我國現(xiàn)行規(guī)范中路基設(shè)計參

6、數(shù)與施工質(zhì)量檢測指標不統(tǒng)一的問題，通過對12條公路32個路段成型路基的現(xiàn)場調(diào)查和檢測，得到了現(xiàn)場承載板法實測路基回彈模量Eb、貝克曼梁實測彎沉l、PFWD實測路基模量Ep及灌砂法實測壓實度K、含水率w和稠度wc等檢測結(jié)果，以現(xiàn)場承載板法實測的路基回彈模量為準，建立了路基回彈模量和彎沉的綜合經(jīng)驗關(guān)系，以及路基回彈模量與施工指標之間的關(guān)系，將路基設(shè)計參數(shù)回彈模量與施工控制指標壓實度有機地聯(lián)系起來，從而確定回彈模量的合理取值標準，為路面結(jié)構(gòu)設(shè)