路基強(qiáng)度的快速無(wú)損檢測(cè)、評(píng)價(jià)與控制研究.pdf

1、路基是路面結(jié)構(gòu)的支撐體，在實(shí)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(qiáng)度不足，穩(wěn)定性變差，在外荷載作用下產(chǎn)生過(guò)量變形所致。路基的施工質(zhì)量是獲得堅(jiān)實(shí)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(jìn)行路基施工質(zhì)量的評(píng)價(jià)、有效地進(jìn)行路基施工過(guò)程的質(zhì)量控制和及時(shí)消除路基施工的質(zhì)量隱患，是確保高等級(jí)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(duì)路基強(qiáng)度的快速無(wú)損檢測(cè)、評(píng)價(jià)與控制技術(shù)進(jìn)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(biāo)、測(cè)試過(guò)程和檢測(cè)結(jié)果，采用有限元軟件對(duì)便攜式落錘彎沉儀的測(cè)試過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真，分析在不同承載板直徑、不同錘重、以及不同測(cè)試土體對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合承載板試驗(yàn)的控制標(biāo)準(zhǔn)提出了不同填料路基的PFWD測(cè)試的推薦配置。
　　 2、提出了自適應(yīng)信息遺傳算法，針對(duì)于模量反算中，目標(biāo)函數(shù)在最優(yōu)值附近表現(xiàn)為大片狹長(zhǎng)平坦區(qū)域的特點(diǎn)，提出了一類(lèi)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(lái)確定算法是否進(jìn)行自適應(yīng)細(xì)分模量解空間的機(jī)制，縮小算法后期反算中的搜索空間，此外，新算法中還改進(jìn)了實(shí)數(shù)交叉算子，使用了新的探險(xiǎn)策略。從而加強(qiáng)了新算法后期的局部搜索能力。這新機(jī)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(wú)論在反算結(jié)果精度還是速度方面，都得到了極大改進(jìn)，能夠滿(mǎn)足工程實(shí)際中進(jìn)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)領(lǐng)域，利用已測(cè)數(shù)據(jù)擬合出真實(shí)模量曲面。其次，進(jìn)一步在該擬合曲面的基礎(chǔ)上，提出了本文的均勻性評(píng)價(jià)方法——偽方差-均值綜合評(píng)價(jià)法。隨后的模擬驗(yàn)證表明，該方法能對(duì)路基施工質(zhì)量的實(shí)際狀況進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。
　　 4、根據(jù)公路可靠度設(shè)計(jì)的基本原理，研究了路基回彈模量變異系數(shù)對(duì)路面可靠度的影響，確定了采用可靠度對(duì)路基均勻性進(jìn)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(píng)價(jià)指標(biāo);以《

5、公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50283-1999)中規(guī)定的公路路面目標(biāo)可靠度為基礎(chǔ)，制訂了評(píng)價(jià)路基均勻性的可靠度劃分依據(jù)，將各級(jí)公路路基均勻性等級(jí)分為優(yōu)、中、差三個(gè)級(jí)別;通過(guò)建立有限元模型分別對(duì)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(jìn)行分析計(jì)算，得出了劃分路基均勻性等級(jí)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　　 5、針對(duì)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中路基設(shè)計(jì)參

6、數(shù)與施工質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)不統(tǒng)一的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)12條公路32個(gè)路段成型路基的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和檢測(cè)，得到了現(xiàn)場(chǎng)承載板法實(shí)測(cè)路基回彈模量Eb、貝克曼梁實(shí)測(cè)彎沉l、PFWD實(shí)測(cè)路基模量Ep及灌砂法實(shí)測(cè)壓實(shí)度K、含水率w和稠度wc等檢測(cè)結(jié)果，以現(xiàn)場(chǎng)承載板法實(shí)測(cè)的路基回彈模量為準(zhǔn)，建立了路基回彈模量和彎沉的綜合經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，以及路基回彈模量與施工指標(biāo)之間的關(guān)系，將路基設(shè)計(jì)參數(shù)回彈模量與施工控制指標(biāo)壓實(shí)度有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，從而確定回彈模量的合理取值標(biāo)準(zhǔn)，為路面結(jié)構(gòu)設(shè)