路基質(zhì)量檢測與控制講座課件

路基填筑工程質(zhì)量檢測與控制技術(shù)2012.12徐光輝西南交通大學(xué)路基填筑工程2012.12徐光輝西南交通大學(xué)填筑工程特點公路（路基、基層以及面層）、鐵路路基、市政、機場、大壩、工業(yè)廠房地基、填海造地……填筑工程主要包括：選擇填料碾壓成型

壓實質(zhì)量？填筑工程特點公路（路基、基層以及面層）、鐵路路基、內(nèi)容介紹方法綜述傳統(tǒng)方法穩(wěn)態(tài)方法連續(xù)方法內(nèi)容介紹方法綜述傳統(tǒng)方法穩(wěn)態(tài)方法綜述造成路面發(fā)生變形類損害的主要原因除了面層和基層的原因外，還有相當(dāng)大的原因是由路基發(fā)生（塑性）變形引起的，因此路基抵抗變形能力是關(guān)鍵；路基的抗變形能力是在碾壓過程中形成的，取決于填料組成和壓實質(zhì)量。在填料一定的情況下，路基的抗變形能力主要取決于壓實質(zhì)量的好壞;長期以來，我國公路對路基填筑工程壓實質(zhì)量的檢測以壓實度和彎沉兩個指標(biāo)進行，但存在諸多不足，缺乏適用于現(xiàn)場快速檢測的方法；

對路基重視的不夠，沒有把路基當(dāng)成結(jié)構(gòu)物，在一定程度上導(dǎo)致檢測與控制技術(shù)發(fā)展緩慢，致使路基結(jié)構(gòu)一直存在病害隱患！

此外，人為因素對檢測結(jié)果影響巨大??！存在問題方法綜述造成路面發(fā)生變形類損害的主要原因除了面層和基層

檢測是手段，控制是目的傳統(tǒng)方法一覽表常規(guī)檢測——傳統(tǒng)壓實控制檢測是手段，控制是目的傳統(tǒng)方法一覽表常規(guī)檢測——傳統(tǒng)壓對路基結(jié)構(gòu)抗變形能力度量

評定指標(biāo)——決定檢測方法——對應(yīng)不同的質(zhì)量控制結(jié)果對路基結(jié)構(gòu)評定指標(biāo)——決定檢測方法——對應(yīng)不同的質(zhì)量控制結(jié)常規(guī)檢測的不足在碾壓結(jié)束后進行，屬于結(jié)果控制，發(fā)現(xiàn)問題需返工，不能實時處理；依靠抽樣試驗進行，花費時間，加載占用重型設(shè)備，給施工過程帶來干擾；僅得到“抽樣點”的檢驗結(jié)果，很難控制路基壓實的均勻性；發(fā)現(xiàn)個別抽樣點不滿足要求時，很難界定重新碾壓的范圍，容易造成其它合格區(qū)域的“過壓”現(xiàn)象；抽樣檢驗比較適合樣本總體均勻的情況，當(dāng)填料存在變異時，抽樣點是否具有代表性值得懷疑。

碾壓遍數(shù)控制法和碾壓輪跡控制法都是經(jīng)驗性的施工工藝控制法。其發(fā)展背景是由于碾壓巨粒料時沒有其它控制方法而不得已采用的經(jīng)驗方法，屬于宏觀控制，談不上什么控制精度。常規(guī)檢測的不足在碾壓結(jié)束后進行，屬于結(jié)果控制，發(fā)現(xiàn)問題需返常規(guī)檢測常規(guī)檢測路基作為一種由巖土填料填筑、經(jīng)過碾壓而形成的土工結(jié)構(gòu)物，由于巖土材料的復(fù)雜性，使其比其它人工結(jié)構(gòu)物還要復(fù)雜，發(fā)展實用的新型檢測技術(shù)是必然趨勢；為將隱患消滅在路基結(jié)構(gòu)形成階段，需要研究定量化、適用于過程檢測與控制的實用技術(shù)；路基結(jié)構(gòu)的損壞已產(chǎn)生變形類居多，發(fā)展能更加直接檢測抗變形能力的方法是必要的；現(xiàn)代測試技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透，促進了檢測與控制技術(shù)向信息化與智能化方向發(fā)展。發(fā)展趨勢路基作為一種由巖土填料填筑、經(jīng)過碾壓而形成的土工結(jié)構(gòu)物，由于內(nèi)容介紹方法綜述傳統(tǒng)方法穩(wěn)態(tài)方法連續(xù)方法內(nèi)容介紹方法綜述傳統(tǒng)方法穩(wěn)態(tài)

指現(xiàn)場干密度與標(biāo)準(zhǔn)干密度的比值，用百分率來表示，即：

其中：現(xiàn)場干密度為實測，標(biāo)準(zhǔn)干密度為室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗所得的最大干密度。

分母——確定的方法一定，但比較適合細(xì)粒料；

分子——依據(jù)不同確定方法，具體分灌砂法、環(huán)刀法、核子法等。通常認(rèn)為：標(biāo)準(zhǔn)干密度所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)是符合要求的，能夠滿足路基結(jié)構(gòu)抵抗變形的需求！——干密度變化的實質(zhì)反映了路基結(jié)構(gòu)塑性變形的變化

壓實度指標(biāo)與方法

常見指標(biāo)與方法壓實度指標(biāo)與方法常見指標(biāo)壓實度是路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標(biāo)之一，表征壓實后結(jié)構(gòu)的密實狀況，壓實度越高，所形成結(jié)構(gòu)的性能也越好。壓實度實質(zhì)是干密度問題，雖然不直接反映路基結(jié)構(gòu)抗變形能力，但實踐證明，一般情況下，隨著壓實度的增大，結(jié)構(gòu)的強度得到提高，剛度也隨之變大，當(dāng)一種填料達到標(biāo)準(zhǔn)干密度時，其力學(xué)性能也達到最優(yōu)，這正是把密度作為評價壓實狀態(tài)指標(biāo)的原因之一。從常規(guī)試驗角度看，現(xiàn)場的密度測試一般比力學(xué)性能測試要簡單可行，所以一般都是用壓實度大小來表征力學(xué)性能，這是使用這個指標(biāo)的另一個原因。含水量對所形成結(jié)構(gòu)有顯著影響的（如粘性土）填料更適合采用這個指標(biāo)。一般更適用于均勻性比較好的細(xì)粒料！

采用壓實度指標(biāo)的緣由壓實度是路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標(biāo)之一，表征壓實后結(jié)構(gòu)的（1）分母——標(biāo)準(zhǔn)干密度問題*標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗對于粗粒料不適用，而采用振動壓實標(biāo)準(zhǔn)，其振動工藝參數(shù)無法統(tǒng)一確定，隨材料的類型和級配不同而不同；*當(dāng)填料不均勻時，標(biāo)準(zhǔn)干密度不唯一，存在多個。（2）分子——現(xiàn)場干密度問題*干密度測不準(zhǔn)，造成壓實度失真；*弄虛作假難以控制，人為達到合格要求。——目前粗粒料大都采用力學(xué)指標(biāo)，放棄了壓實度指標(biāo)。

采用壓實度指標(biāo)存在的問題（1）分母——標(biāo)準(zhǔn)干密度問題采用壓實度指標(biāo)存在的問題

理論支撐：彈性半空間體理論檢測方法：平板載荷試驗（承載板試驗）適用條件：填筑結(jié)構(gòu)為彈性體（小變形、線彈性）基本公式：剛性承載板作用下力與變形的關(guān)系

公式具有條件性——在某一應(yīng)力范圍內(nèi)有效力學(xué)指標(biāo)與方法力學(xué)指標(biāo)與方法

根據(jù)加載方法不同，形成了不同的檢測方法和具體指標(biāo)

都是力（輸入）與變形（輸出）的某種比值或者實測得到！力學(xué)指標(biāo)與方法根據(jù)加載方法不同，形成了不同的檢測方

◆除彎沉和動態(tài)模量外，其余都比較費時費力；

◆都是事后檢測；

◆都是抽樣點的檢測；

◆……力學(xué)方法共性力學(xué)方法共性內(nèi)容介紹方法綜述傳統(tǒng)方法穩(wěn)態(tài)方法連續(xù)方法內(nèi)容介紹方法綜述傳統(tǒng)方法穩(wěn)態(tài)連續(xù)檢測——連續(xù)壓實控制連續(xù)檢測——連續(xù)壓實控制國外發(fā)展及應(yīng)用

瑞典于1975年研制了檢測設(shè)備（壓實計），并開始工程應(yīng)用。70年代：（研究期）產(chǎn)生了利用振動壓路機在碾壓過程中的動態(tài)反應(yīng)信息來檢測壓實質(zhì)量的想法。60年代：（萌芽期）國外發(fā)展及應(yīng)用瑞典于1975年研制了檢測設(shè)備（壓實計），并80年代：（發(fā)展期）德國和瑞士等國家的加入，進一步推動了本項技術(shù)的發(fā)展，在工程中也得到了更廣泛的應(yīng)用。90年代：（成熟期——制定規(guī)范與普遍采用）國際上系統(tǒng)地提出來了連續(xù)壓實控制技術(shù)——CCC技術(shù)。一些國家開始建立相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在鐵路、公路、大壩、機場、地基等填筑工程領(lǐng)域進行了普遍應(yīng)用。80年代：（發(fā)展期）

2000年以后（智能初期）由于技術(shù)的成熟，研究的重點已轉(zhuǎn)移到如何進行智能壓實問題——壓路機根據(jù)土體的變化進行自動調(diào)頻調(diào)幅以優(yōu)化壓實。

“智能壓實（IC）”，是CCC技術(shù)與壓路機械進一步結(jié)合的產(chǎn)物，是筑路技術(shù)的“第三次革命”。

具有智能壓實功能的壓實機具注意智能壓實的含義2000年以后（智能初期）具有智能壓實注意智能壓實

瑞典（CMV）——最早處理方式局限性？國外技術(shù)特點CMV——是壓實計值的英文縮寫瑞典（CMV）——最早處理方式局限性？國外技術(shù)特點CMV

自瑞典壓實計方法出現(xiàn)后，其指標(biāo)CMV的適用范圍就一直存在爭議。國內(nèi)外的實踐表明，CMV在很多情況下并不能正確反映被壓材料的壓實狀態(tài)，即：CMV大的地方的壓實質(zhì)量未必就好，反之亦然。由于CMV在很多情況下并不能真實地反映壓實質(zhì)量信息，這也是國際上許多國家放棄CMV這個指標(biāo)的主要原因。

CMV只有采用特定壓路機、碾壓一些細(xì)粒料時是有效的，這是包括日本、美國和中國等多個國家的研究結(jié)論。

CMV指標(biāo)存在局限性的實例自瑞典壓實計方法出現(xiàn)后，其指標(biāo)CMV的適用范圍就一直存壓路機振動信號諧波成分的實測

CMV指標(biāo)存在局限性的原因壓路機振動信號諧波成分的實測CMV指標(biāo)存在局限性的原因德國（Evib）

——智能化高，但需專用振動壓路機捆綁在一起

!!!使用條件：土體為線彈性、小變形，且振動輪與土體之間接觸緊密、無彈跳；土體的阻尼和泊松比已知；振動壓路機振動參數(shù)已知；振動輪的尺寸參數(shù)已知。德國（Evib）——智能化高，但需專用振動壓路機捆綁在一起此外——

采用“GPS+瑞典壓實計（CMV）”方案

發(fā)揮GPS長處，以控制路基幾何尺寸為主（填厚和碾壓遍數(shù)）屬于數(shù)字化施工范疇，不屬于連續(xù)壓實控制領(lǐng)域范疇在各國連續(xù)壓實控制標(biāo)準(zhǔn)中均未被采用此外——采用“GPS+瑞典壓實計（CMV）”方案BYA92、94、2004瑞典德國ZTVE-StB-93、94、2009、2010奧地利RVS8S.02.6

一些國家關(guān)于連續(xù)壓實控制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)法國、荷蘭、愛爾蘭等國家計劃將其納入國家標(biāo)準(zhǔn)中，歐盟考慮建立一套統(tǒng)一的CCC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。BYA92、94、2004瑞典德國ZTVE-StB-93國內(nèi)相關(guān)行業(yè)公路領(lǐng)域哈工大2000水電領(lǐng)域水電科研院1988公路領(lǐng)域哈建大1993鐵路領(lǐng)域西南交大2008………國內(nèi)相關(guān)行業(yè)公路領(lǐng)域哈工大2000水電領(lǐng)域水電科研院198TB

10108—2011鐵路行業(yè)強制標(biāo)準(zhǔn)代號J1335—2011建設(shè)部已批復(fù)將本標(biāo)準(zhǔn)作為國家工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)備案中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB10108—2011路基質(zhì)量檢測與控制講座課件路基質(zhì)量檢測與控制講座課件將振動壓實機具作為加載設(shè)備，根據(jù)壓實機具與路基之間的相互作用，通過路基結(jié)構(gòu)的反作用力（抗力）來分析和評定路基的壓實狀態(tài)，進而實現(xiàn)碾壓過程中壓實質(zhì)量的連續(xù)控制。基本原理與主要特點（1）基本原理將振動壓實機具作為加載設(shè)備，根據(jù)壓實機具與路基之間的相互作用——連續(xù)壓實控制基本原理示意圖由壓路機的振動響應(yīng)識別路基抵抗力是關(guān)鍵連續(xù)壓實控制

ContinuousCompactionControl

路基填筑碾壓過程中，根據(jù)土體與振動壓路機相互動態(tài)作用原理，通過連續(xù)量測振動壓路機振動輪豎向振動響應(yīng)信號，建立檢測評定與反饋控制體系，實現(xiàn)對整個碾壓面壓實質(zhì)量的實時動態(tài)監(jiān)測與控制?！B續(xù)壓實控制基本原理示意圖由壓路機的振動響應(yīng)識別路基抵路基質(zhì)量檢測與控制講座課件壓實機具作用下——

路基結(jié)構(gòu)抗力與振動響應(yīng)關(guān)系線性分析1非線性分析2壓實機具作用下——

路通過對各種振動壓實機具和各種填料的大量試驗，驗證了連續(xù)壓實控制指標(biāo)與常規(guī)檢驗指標(biāo)（指K30、Ev2、Evd、K）之間具有正相關(guān)關(guān)系。通過對各種振動壓實機具和各種填料的大量試驗，驗證了連續(xù)壓實控抗力與振動響應(yīng)抗力與振動響應(yīng)的一致性驗證了理論分析結(jié)論抗力與振動響應(yīng)抗力與振動響應(yīng)的一致性驗證了理論分析結(jié)論抗力與干密度在壓實度能測準(zhǔn)的條件下，抗力與壓實度之間具有正相關(guān)性抗力與干密度在壓實度能測準(zhǔn)的條件下，抗抗力與K30抗力與K30抗力與Ev2抗力與Ev2

抗力與Evd抗力與Evd——為采用連續(xù)壓實控制技術(shù)提供了依據(jù)

無論是常規(guī)檢測還是連續(xù)檢測，都是對路基結(jié)構(gòu)抵抗變形能力的某種度量。由于檢測方法不同以及巖土材料的復(fù)雜性，目前還不能對各種檢測方法的結(jié)果建立理論上的關(guān)系。但國內(nèi)外的大量工程實踐證明：

連續(xù)檢測結(jié)果與常規(guī)檢測結(jié)果之間在統(tǒng)計學(xué)意義上具有正相關(guān)關(guān)系?！獮椴捎眠B續(xù)壓實控制技術(shù)提供了依據(jù)無論是常規(guī)檢測還是由點的抽樣檢測轉(zhuǎn)變?yōu)楦采w整個碾壓面的全面監(jiān)控與檢測，現(xiàn)場可視化顯示壓實結(jié)果。主要特點

點的抽樣檢驗費時費力，給施工過程帶來明顯干擾。由點的抽樣檢測轉(zhuǎn)變?yōu)楦采w整個碾壓面的全面監(jiān)控與檢測，現(xiàn)場可視與常規(guī)檢測方法結(jié)合起來，可以使常規(guī)檢測的抽樣控制變?yōu)殛P(guān)鍵（薄弱）區(qū)域控制，大量減少常規(guī)檢測的數(shù)量,并且可以確認(rèn)常規(guī)檢測不合格點所處的范圍。若個別試驗點不滿足要求時，重新碾壓界線很難界定。在壓實薄弱區(qū)域（紅色）進行常規(guī)檢測，更能保證壓實質(zhì)量。與常規(guī)檢測方法結(jié)合起來，可以使常規(guī)檢測的抽樣控制變?yōu)殛P(guān)鍵（薄實現(xiàn)了施工過程的全過程監(jiān)控，與施工同步，效率高、不干擾施工，并且能夠指導(dǎo)現(xiàn)場施工，對欠壓地段及時補充碾壓，同時可以避免過壓和優(yōu)化碾壓遍數(shù)，可以提高壓實質(zhì)量的均勻性。連續(xù)檢測與施工同步常規(guī)檢測事后進行實現(xiàn)了施工過程的全過程監(jiān)控，與施工同步，效率高、不干擾施工，總體而言，連續(xù)壓實控制技術(shù)改變了傳統(tǒng)意義上的抽樣控制方式，不但使用在碾壓的全過程中，還體現(xiàn)在對整個碾壓面的全覆蓋式控制上，已經(jīng)成為一項成熟并普遍應(yīng)用的先進壓實技術(shù)，在歐洲一些國家得到了普遍應(yīng)用，被歐美譽為筑路技術(shù)的第三次革命?？傮w而言，連續(xù)壓實控制技術(shù)改變了傳統(tǒng)意規(guī)程架構(gòu)按照施工順序編排規(guī)程架構(gòu)按照施工順序編排連續(xù)壓實控制實施的四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)（階段）連續(xù)壓實控制實施的四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)基本規(guī)定（1）連續(xù)壓實控制系統(tǒng)組成硬件部分：加載設(shè)備+量測設(shè)備軟件部分：壓實控制軟件+數(shù)據(jù)管理軟件基本規(guī)定（1）連續(xù)壓實控制系統(tǒng)組成硬件部分：加載設(shè)備（2）連續(xù)壓實控制技術(shù)的用途從壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性三方面對路基質(zhì)量進行控制

過程控制：壓實程度、壓實均勻性、壓實穩(wěn)定性

質(zhì)量檢測：確定碾壓面壓實狀態(tài)分布，識別薄弱區(qū)域（2）連續(xù)壓實控制技術(shù)的用途從壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定（3）加載設(shè)備和量測設(shè)備的技術(shù)要求——振動壓路機

自重不宜小于16噸

加載設(shè)備自重——主要影響檢測深度頻率——主要影響激振力（3）加載設(shè)備和量測設(shè)備的技術(shù)要求——振動壓路機自重不宜振動頻率波動較大，將會導(dǎo)致激振力出現(xiàn)更大的波動，量測結(jié)果出現(xiàn)異常變化振動頻率的波動范圍不應(yīng)超過規(guī)定值的±0.5Hz

振動頻率波動較大，將會導(dǎo)致激振力出振動頻率的波動范圍不應(yīng)超過組成：振動傳感器、信號調(diào)理（放大、濾波）、采集、記錄、信號分析處理軟件和顯示裝置等部分振動傳感器采用加速度傳感器垂直安裝不小于10mV/m·s-2量程不小于10g量測設(shè)備組成：振動傳感器、信號調(diào)理（放大、濾波）、采集、振動傳感器模/數(shù)轉(zhuǎn)換位數(shù)應(yīng)不小于16位

采樣頻率應(yīng)不小于400Hz實時以數(shù)字和圖形方式顯示壓實質(zhì)量相關(guān)信息數(shù)據(jù)采集與顯示裝置模/數(shù)轉(zhuǎn)換位數(shù)應(yīng)不小于16位采樣頻率應(yīng)不小于400Hz連續(xù)壓實控制應(yīng)按照“設(shè)備檢查、相關(guān)性校驗、過程控制、質(zhì)量檢測”四階段進行。

鐵路路基填筑工程連續(xù)壓實控制工藝流程圖（4）關(guān)鍵環(huán)節(jié)和工藝流程連續(xù)壓實控制應(yīng)按照“設(shè)備檢查、相關(guān)性校驗、過程控制、質(zhì)量檢測工藝流程工藝流程

相關(guān)性校驗的實施步驟相關(guān)系數(shù)和回歸方程的計算方法

采用相關(guān)系數(shù)判定技術(shù)適用性的原則（r≥0.7）

連續(xù)壓實控制目標(biāo)值的確定方法相關(guān)性校驗——應(yīng)結(jié)合填筑工藝試驗進行相關(guān)性校驗的實施步驟相關(guān)系數(shù)和回歸方程的計算將試驗段碾壓成三種密實狀態(tài)能反映正確的相關(guān)關(guān)系試驗路的碾壓將試驗段碾壓成三種密實狀態(tài)能反映正確的相關(guān)關(guān)系試驗路相關(guān)程度參考準(zhǔn)則相關(guān)系數(shù)的絕對值相關(guān)程度0.9～1.0相關(guān)性非常強0.7～0.9相關(guān)性強0.5～0.7相關(guān)性弱＜0.5相關(guān)性非常弱相關(guān)系數(shù)的規(guī)定0.7？相關(guān)程度參考準(zhǔn)則相關(guān)系數(shù)的絕對值相關(guān)程度0.9～1.0相關(guān)性通過對哈大客專、京滬高鐵、成灌鐵路、蘭新鐵路等現(xiàn)場的路基不同位置、不同填料、不同振動壓路機的近千組對比試驗結(jié)果表明，振動壓實值與常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)（K30、Ev2、Evd）之間的相關(guān)系數(shù)大部分在0.75以上。0.7是相關(guān)程度強弱的一個分界點。通過對哈大客專、京滬高鐵、成灌鐵路、蘭新鐵路等現(xiàn)場的路基不同對于巖土材料而言，0.7和0.75對于判定相關(guān)程度強弱的影響并不大。瑞典規(guī)范規(guī)定R≥0.6時相關(guān)性成立，德國和奧地利等國家規(guī)定R≥0.7時相關(guān)性成立。

本規(guī)程將相關(guān)系數(shù)的下限定為0.70對于巖土材料而言，0.7和0.75對于判定相關(guān)程度強弱的影響

[x]——按照現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定的常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)的合格值連續(xù)壓實控制的目標(biāo)值[x]——按照現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定的常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)的合格值壓實質(zhì)量過程控制和質(zhì)量檢測的實施步驟

壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性判定準(zhǔn)則和控制的標(biāo)準(zhǔn)

壓實薄弱區(qū)域的確認(rèn)方法

壓實薄弱區(qū)域內(nèi)進行常規(guī)質(zhì)量驗收的原則連續(xù)壓實控制

壓實質(zhì)量過程控制和質(zhì)量檢測的實施步驟壓實程度、壓實均勻性過程控制

碾壓過程中，根據(jù)振動碾壓過程中連續(xù)檢測取得的壓實質(zhì)量信息，按照壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性的判定和控制標(biāo)準(zhǔn)進行實時的壓實質(zhì)量監(jiān)控?！獞?yīng)在碾壓過程中進行過程控制碾壓過程中，根據(jù)振動碾壓過程中連續(xù)檢壓實程度——控制填筑體物理力學(xué)性能達到規(guī)定值的程度，解決填筑體是否有足夠強度和剛度支承上部結(jié)構(gòu)。壓實均勻性——控制填筑體物理力學(xué)性能的均勻分布程度，解決能否均勻支承上部結(jié)構(gòu)。壓實穩(wěn)定性——控制填筑體物理力學(xué)性能的穩(wěn)定程度，解決在交通重復(fù)荷載作用下填筑體能否長期、有效地支承上部結(jié)構(gòu)（疲勞問題）。

三方面共同控制的重要性壓實程度——控制填筑體物理力學(xué)性能達到規(guī)定值的程度，解決填筑判定某一點是否合格壓實程度控制——在壓實過程中判定某一點是否合格壓實程度控制——在壓實過程中

碾壓面壓實程度的通過率按合格面積占碾壓面面積的多少計算碾壓面通過率應(yīng)按不小于95%進行控制不合格檢測單元應(yīng)呈分散分布狀態(tài)，其中允許的連續(xù)單元面積——高鐵：不大于5平米；普鐵：不大于10平米——在碾壓面壓實某一遍后碾壓面壓實程度的通過率按合格面積占碾壓面面積的多少計算不國外關(guān)于壓實程度控制1）奧地利國外關(guān)于壓實程度控制1）奧地利——按最小值控制

按照連續(xù)控制目標(biāo)值進行控制，通過率為90%，即允許有不超過10%的點存在，但不能呈連續(xù)分布狀態(tài)，而是分散地分布在碾壓面上。——按10%-最小分位點控制2）德國——按最小值控制按照連續(xù)控制目標(biāo)值進行控制，通過率為90%按照連續(xù)控制目標(biāo)值進行控制，通過率為90%。其中連續(xù)控制的目標(biāo)值是正常目標(biāo)值的90%，即目標(biāo)值為0.9[VCV]。3）美國（初稿暫定）按照連續(xù)控制目標(biāo)值進行控制，通過率為90%。其中連續(xù)控制的目壓實均勻性宜按振動壓實值數(shù)據(jù)不小于其平均值的80%：進行控制。壓實均勻性控制——在壓實過程中——也起到控制填料的作用壓實均勻性宜按振動壓實值數(shù)據(jù)不小于其平均值的80%：進行控制鑒于目前壓實均勻性控制現(xiàn)狀，本規(guī)程提出了不低于振動壓實值數(shù)據(jù)平均值80%的規(guī)定，這是最低下限要求，是一種最小值控制方法，大致相當(dāng)于最多允許將常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)數(shù)據(jù)平均降低30%～50%，即一組常規(guī)檢測數(shù)據(jù)，若有低于其平均值的30%～50%的點便認(rèn)為是不均勻點，其做法與數(shù)理統(tǒng)計方法中的“3σ原則”類似。只對最低下限進行了規(guī)定是考慮到目前工程實際情況。鑒于目前壓實均勻性控制現(xiàn)狀，本規(guī)程提出了不低于振動壓實值數(shù)

奧地利/ISSMGE規(guī)范中初步提出控制所有的連續(xù)壓實數(shù)據(jù)在0.8[VCV]～1.5[VCV]之間，且變異系數(shù)不大于20%。美國明尼蘇達州運輸部（MnDOT）對該州范圍內(nèi)的填料規(guī)定90%的連續(xù)壓實數(shù)據(jù)在0.9[VCV]～1.2[VCV]之間，且沒有小于0.8[VCV]的數(shù)據(jù)。國外都是基于目標(biāo)值進行的，沒有對振動壓實曲線本身的波動提出要求，有可能出現(xiàn)滿足目標(biāo)值要求，而振動壓實曲線依然有很大波動的現(xiàn)象。國外關(guān)于壓實均勻性控制奧地利/ISSMGE規(guī)范中初步提出控制所有的連續(xù)壓實數(shù)據(jù)壓實程度合格但壓實不均勻?qū)嵗龎簩嵆潭群细竦珘簩嵅痪鶆驅(qū)嵗龎簩嵎€(wěn)定性應(yīng)按同一碾壓輪跡上前后兩遍振動壓實值數(shù)據(jù)變化率精度進行控制。其中精度可根據(jù)相關(guān)方程、按照對應(yīng)的常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)數(shù)據(jù)變化率不大于5%進行確定。壓實穩(wěn)定性控制——在壓實過程中壓實穩(wěn)定性應(yīng)按同一碾壓輪跡上前后兩遍振動壓實值數(shù)據(jù)變化率精度穩(wěn)定與不穩(wěn)定實例與平板載荷試驗中的分級加載類似——

每級荷載作用下都必須達到穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定與不穩(wěn)定實例與平板載荷試驗中的分級加載類似——

每級荷載反饋控制措施反饋控制措施連續(xù)壓實質(zhì)量檢測應(yīng)確定施工段過程控制完成后的碾壓面壓實狀態(tài)分布和壓實程度分布狀況。

質(zhì)量檢測

連續(xù)壓實質(zhì)量檢測應(yīng)在施工段連續(xù)壓實過程控制結(jié)束（碾壓作業(yè)結(jié)束）時開始?！獞?yīng)在碾壓結(jié)束時進行連續(xù)壓實質(zhì)量檢測應(yīng)確定施工段過程控制完成后的碾壓面壓實狀態(tài)分壓實狀態(tài)劃分與薄弱區(qū)域相對低值區(qū)域都可稱做薄弱區(qū)域壓實狀態(tài)劃分與薄弱區(qū)域相對低值區(qū)域都可稱做薄弱區(qū)域普通填料壓實系數(shù)6個抽檢點中選取1個點在壓實質(zhì)量薄弱區(qū)域內(nèi)；地基系數(shù)4個抽檢點中選取1個點在壓實質(zhì)量薄弱區(qū)域內(nèi)?；瘜W(xué)改良土壓實系數(shù)6個抽檢點中選取1個點在壓實質(zhì)量薄弱區(qū)域內(nèi)；抗壓強度3個抽檢點中選取1個點在壓實質(zhì)量薄弱區(qū)域內(nèi)。

壓實薄弱區(qū)中的常規(guī)質(zhì)量驗收數(shù)量普通填料壓實系數(shù)6個抽檢點中選取1個點在壓實質(zhì)量薄弱區(qū)域內(nèi)；壓實質(zhì)量報告（1）顯示和存儲格式——也是為下一步壓實質(zhì)量信息化管理做準(zhǔn)備

采用圖形形式與電子文件兩種形式進行A.Descriptionofthecontents

提交壓實質(zhì)量報告給有關(guān)部門進行會簽和存檔采用易于讀取的格式進行存儲壓實質(zhì)量報告（1）顯示和存儲格式——也是為下一步壓實質(zhì)量A.Descriptionofthecontents連續(xù)壓實質(zhì)量檢測報告——壓實狀態(tài)分布圖、壓實程度分布圖、過程控制最后一遍的相關(guān)資料以及薄弱區(qū)域的壓實質(zhì)量驗收資料相關(guān)性校驗報告——對比試驗數(shù)據(jù)、相關(guān)系數(shù)、回歸模型，附有試驗段壓實狀態(tài)分布圖和碾壓輪跡振動壓實曲線（2）報告組成A.Descriptionofthecontent壓實質(zhì)量報告壓實質(zhì)量報告流程舉例相關(guān)性校驗（1）修建試驗路根據(jù)要求將試驗路段碾壓成三種密實狀態(tài)流程舉例相關(guān)性校驗（1）修建試驗路根據(jù)要求將（2）進行連續(xù)與常規(guī)檢測——不少于3X6組在不同壓實狀態(tài)對應(yīng)的點位上進行常規(guī)試驗，并記錄數(shù)據(jù)對（2）進行連續(xù)與常規(guī)檢測——不少于3X6組在不同壓實狀態(tài)對應(yīng)（3）計算相關(guān)系數(shù)并建立相關(guān)模型（方程）數(shù)據(jù)預(yù)處理剔除異常點（3）計算相關(guān)系數(shù)并建立相關(guān)模型（方程）數(shù)據(jù)預(yù)處理計算相關(guān)系數(shù)判定是否≥0.7計算相關(guān)系數(shù)在r≥0.7情況下建立相關(guān)模型（方程）在r≥0.7情況下（4）確定連續(xù)壓實控制目標(biāo)值——用于后續(xù)施工段的壓實程度控制（4）確定連續(xù)壓實控制目標(biāo)值——用于后續(xù)施工段的壓實程度控過程控制

按照路基施工規(guī)范要求進行正常施工碾壓作業(yè)A.Descriptionofthecontents

在振動壓實過程中進行連續(xù)壓實的量測與控制操作核查檢測設(shè)備和施工段使之滿足規(guī)定要求過程控制按照路基施工規(guī)范要求進行正常施工碾

在壓實過程進行壓實程度控制

在壓實過程進行壓實均勻性控制

在壓實過程進行壓實穩(wěn)定性控制三者同時進行！碾壓過程中的實時顯示在壓實過程進行壓實程度控制在壓實過程進行壓實均勻性控制過程控制之一——壓實程度控制碾壓結(jié)束時的壓實程度碾壓過程中的壓實程度過程控制之一——壓實程度控制碾壓結(jié)束時的壓實程度碾壓過程過程控制之二——壓實均勻性控制過程控制之二——壓實均勻性控制過程控制之三——壓實穩(wěn)定性控制過程控制之三——壓實穩(wěn)定性控制常規(guī)驗收檢驗——在壓實最薄弱區(qū)域進行質(zhì)量檢測常規(guī)驗收檢驗——質(zhì)量檢測采用連續(xù)壓實控制后減少常規(guī)檢測數(shù)量

——在技術(shù)上是可行的國外壓實薄弱區(qū)域特征與常規(guī)檢測數(shù)量參考

采用連續(xù)壓實控制后減少常規(guī)檢測數(shù)量國外壓實薄弱區(qū)域特征與常規(guī)四階段視頻資料四階段視頻資料內(nèi)容介紹方法綜述傳統(tǒng)方法穩(wěn)態(tài)方法連續(xù)方法內(nèi)容介紹方法綜述傳統(tǒng)方法穩(wěn)態(tài)

采用小型移動式快速檢測試驗系統(tǒng)，檢測路基結(jié)構(gòu)彈塑性變形和抗變形能力的大小，形成了適合于現(xiàn)場路基結(jié)構(gòu)抗變形能力快速檢測的實用技術(shù)，進一步可以應(yīng)用在基層和瀝青面層的現(xiàn)場快速檢測中。技術(shù)特點采用小型移動式快速檢測試驗系統(tǒng)，檢測路基結(jié)構(gòu)彈塑性變形常規(guī)的穩(wěn)態(tài)試驗對象都是彈性介質(zhì)，可以用彈性動力學(xué)理論來建立其分析模型。本項目的目的是使路基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定量的塑性變形，以便了解其抗塑性變形的能力——本項目的模型是“彈—塑性”模型。彈塑性碰撞問題——剛體壓入彈塑性體產(chǎn)生塑性變形

測試模型技術(shù)原理常規(guī)的穩(wěn)態(tài)試驗對象都是彈性介質(zhì)，可以用彈性動力學(xué)理論來建立其穩(wěn)態(tài)試驗的動力學(xué)模型穩(wěn)態(tài)試驗穩(wěn)態(tài)試驗的動力學(xué)模型穩(wěn)態(tài)試驗主要由加載系統(tǒng)和量測系統(tǒng)以及分析系統(tǒng)三部分構(gòu)成。包括振動加載、數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理與分析等功能。

系統(tǒng)組成主要由加載系統(tǒng)和量測系統(tǒng)以及分析系統(tǒng)三部分構(gòu)成。包括振動加載

加載系統(tǒng)各指標(biāo)的表達式最后都與P、f、M三個參數(shù)有關(guān)，其它參數(shù)的定義最后都可用這三個參數(shù)某種組合的表達式來表示出來；因此只要激振力P、激振頻率f、振動質(zhì)量M三個參數(shù)的組合方式固定下來，其它有關(guān)的參數(shù)也就確定了；這三個參數(shù)是穩(wěn)態(tài)試驗技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù)。穩(wěn)態(tài)加載系統(tǒng)參數(shù)加載系統(tǒng)各指標(biāo)的表達式最后都與P、f、M三個參數(shù)有關(guān)，保證激振力的豎向性而不產(chǎn)生水平力保證激振力的豎向性而不產(chǎn)生水平力1─上橫梁；2─框架；3─振動系統(tǒng)底板；4─配重盤；5─下橫梁；6─萬向輪；7─振盤；8─振盤螺栓；9─力傳感器；10─振盤螺栓；11─傳振桿；12─內(nèi)六角螺釘；13─外六角螺釘；加載系統(tǒng)總裝圖1─上橫梁；2─框架；3─振動系統(tǒng)底板；4─配重盤；5─下橫量測系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理與分析等功能。

量測系統(tǒng)量測系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理與分析等功能。信息——指事物的狀態(tài)或?qū)傩裕磉_形式稱之為信號。信息只有通過信號才能實現(xiàn)這種功能；信號的獲取手段就是測試，測試的最終目的在于獲取信息；對路基結(jié)構(gòu)進行穩(wěn)態(tài)激振，相應(yīng)的力和變形等響應(yīng)便是需要獲取的信息，而這些信息需要通過信號的形式才能最終取得。信息采集信息——指事物的狀態(tài)或?qū)傩裕磉_形式稱之為信號。信息只有信主要包括信號的濾波、放大……等本項目的檢測系統(tǒng)是一個自動測試系統(tǒng)，具有自動采集、自動記錄的功能，方便了現(xiàn)場測試工作，能夠及時提供信息進行質(zhì)量控制，滿足工程應(yīng)用的需要。信息處理主要包括信號的濾波、放大……等信息處理穩(wěn)態(tài)試驗彈性變形特征——反映路基結(jié)構(gòu)剛度的相對大小

分析系統(tǒng)路基結(jié)構(gòu)變形響應(yīng)特征穩(wěn)態(tài)試驗彈性變形特征分析系統(tǒng)路包括彈性變形的塑性變形特征——塑性變形的大小在一定程度上就反映了路基結(jié)構(gòu)的抵抗變形能力：變形越小，其抗變形能力也就越強。

路基結(jié)構(gòu)變形響應(yīng)特征包括彈性變形的塑性變形特征路穩(wěn)態(tài)振動試驗的變形（位移）信號是比較復(fù)雜的，其主要原因就是在彈性變形中混有塑性變形。如果按照濾波算法將彈塑性變形分離開來，便會得到如下圖所示的幾種曲線。變形信息提取穩(wěn)態(tài)振動試驗的變形（位移）信號是比較復(fù)雜的，其主要原因就是在路基結(jié)構(gòu)抗力響應(yīng)特征脈沖式作用力所謂抗力（反力），是指路基結(jié)構(gòu)抵抗變形和破壞的能力，與作用在路基結(jié)構(gòu)上的力構(gòu)成了一對作用力與反作用力，這里主要是指路基結(jié)構(gòu)抵抗塑性變形的力，是穩(wěn)態(tài)激振設(shè)備與路基相互作用的結(jié)果，一般可以通過力傳感器將其實時地量測出來。路脈沖式作用力所謂抗力（反力），是指路基結(jié)構(gòu)抵抗變形和破壞的抗力信息提取抗力信息提取現(xiàn)有評價指標(biāo)

評價方法表征路基性能狀態(tài)的指標(biāo)除了有密度外，還有剛度和強度指標(biāo)。但在應(yīng)用時，有很多具體的指標(biāo)如K30系數(shù)、CBR值、彎沉、模量等，對應(yīng)著不同試驗方法。為分析方便，有必要將它們進行必要的分類，這樣能使指標(biāo)的物理意義更明了，對于定義新的抗變形指標(biāo)具有指導(dǎo)和啟發(fā)意義。觀察目前常用的這些指標(biāo)，可以發(fā)現(xiàn)大致分為兩類：一是與剛度有關(guān)的量；二是與強度有關(guān)的量?，F(xiàn)有評價指標(biāo)評價方法表征路基性能狀態(tài)的指標(biāo)除了有密度外（1）第一類承載板試驗這種承載板試驗得到的指標(biāo)為地基反力系數(shù)（K30），由作用力和彈性變形的比值得到，在我國鐵路路基中使用。（2）第二類承載板試驗以作用力和彈性變形及泊松比來求取回彈模量，這是公路上經(jīng)常使用的一種主要力學(xué)試驗。（3）彎沉試驗這是一種較簡單的力學(xué)試驗，以規(guī)定作用力下的豎向回彈變形大小來評定路基結(jié)構(gòu)的性能。在理論上彎沉測試與承載版試驗相似，由彎沉可以推算出模量。剛度類指標(biāo)1此外還有動態(tài)試驗，以FWD為主，將規(guī)定的作用力下的豎向彈性變形作為指標(biāo)；另外一種就是小所謂的FWD，求取的是動態(tài)的地基反力系數(shù)，鐵路路基上的Evd就是采用這類試驗而得到的一個動態(tài)指標(biāo)。（1）第一類承載板試驗剛度類指標(biāo)1此外還有動態(tài)試驗，以

路基結(jié)構(gòu)強度是指結(jié)構(gòu)在外力作用下抵抗破壞或過大塑性變形的抗力（能力）。由于強度反映的是路基結(jié)構(gòu)抵抗破壞或過大塑性變形的性質(zhì)，因此凡是與塑性變形有關(guān)的試驗都可歸結(jié)為強度類試驗范疇，相應(yīng)的指標(biāo)即為強度類指標(biāo)。這類試驗主要以各種貫入性試驗為主。正是因為有貫入，所以才產(chǎn)生了一定量的塑性變形。目前在公路上比較常用的就是CBR試驗，它是根據(jù)壓頭達到規(guī)定的貫入量時測得所需的作用力，再將其與一個標(biāo)準(zhǔn)值進行比較而得到CBR值。此外，在評定地基的工程性質(zhì)時常用的靜力觸探試驗、圓錐動力觸探試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等，都屬于有塑性變形的試驗。強度類指標(biāo)2不管是剛度類還是強度類，都與力和變形有關(guān)，只是變形分成彈性變形和塑性變形而已。路基結(jié)構(gòu)強度是指結(jié)構(gòu)在外力作用下抵抗破壞或過大塑性變形的

從目前的高速公路修建水平而言，由于過大的變形而導(dǎo)致的道路病害卻是比較普遍的。因為在路基結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞之前，可能已經(jīng)出現(xiàn)了過大的有害變形（即不能容許的變形），特別是不均勻變形問題，這實質(zhì)就是路基結(jié)構(gòu)抗變形能力不足的表現(xiàn)。在鐵路路基上就是用地基反力系數(shù)（K30）進行路基性能進行評價的，近幾年隨著高速鐵路的發(fā)展，又將德國的Ev2指標(biāo)引進來。Ev2是利用承載板試驗進行二次加載，去掉殘余變形而得到的模量，類似于公路上的回彈模量指標(biāo)。在公路領(lǐng)域有必要仿照鐵路路基做法，加強力學(xué)類指標(biāo)的應(yīng)用。從目前的高速公路修建水平而言，由于過大的變形而導(dǎo)致的道路病比較這兩類試驗可以發(fā)現(xiàn)，在測試模式上具有許多相似之處，都是對路基結(jié)構(gòu)施加一定的荷載激勵而得到變形響應(yīng)，實際上都是表達了力與變形之間的一種關(guān)系。穩(wěn)態(tài)振動試驗與承載板試驗比較這兩類試驗可以發(fā)現(xiàn)，在測試模式上具有許多相似之處，都是對其中，P為對路基結(jié)構(gòu)施加的作用力，單位取做（KN）；SN為荷載（P）作用一定次數(shù)下的變形值，單位取做（cm）。由于包含了塑形變形和彈性變形兩部分，所以可以表征抵抗彈塑性變形能力。

路基結(jié)構(gòu)抗變形能力新指標(biāo)其中，P為對路基結(jié)構(gòu)施加的作用力，單位取做（KN）；SN為如何應(yīng)用?Kv實際上是一個獨立指標(biāo)，但目前需要與現(xiàn)場評價指標(biāo)建立聯(lián)系！待經(jīng)過大量實踐檢驗后，可以單獨使用，不需要對比試驗。如何應(yīng)用?Kv實際上是一個獨立指標(biāo)，但目前需要與現(xiàn)場評價指標(biāo)工程應(yīng)用室內(nèi)試驗——確定現(xiàn)場試驗的最佳振動參數(shù)

經(jīng)過大量的室內(nèi)模擬試驗發(fā)現(xiàn):不同材料達到最大塑性變形時所對應(yīng)的振動工藝參數(shù)并不完全相同，這就給確定現(xiàn)場穩(wěn)態(tài)試驗的振動工藝參數(shù)帶來不便之處。為使現(xiàn)場試驗結(jié)果具有可比性，是否對振動工藝參數(shù)做出統(tǒng)一規(guī)定是一個值得研究和討論的問題。

不存在一個統(tǒng)一的最佳振動參數(shù)組合，目前只能進行一種硬性規(guī)定！工程應(yīng)用室內(nèi)試驗——確定現(xiàn)場試驗的最佳振動參數(shù)現(xiàn)場試驗——確定各種試驗結(jié)果間相關(guān)關(guān)系現(xiàn)場試驗——確定各種試驗結(jié)果間相關(guān)關(guān)系

塑性變形與壓實度關(guān)系不論是密度、密度增長率還是壓實度，都取決于塑性變形的大小和快慢，壓實度的實質(zhì)就是塑性變形的相對大小，沒有塑性變形就不可能有密度的變化，可見塑性變形和塑性變形率是關(guān)鍵因素，而這正是路基結(jié)構(gòu)抗變形能力、特別是抗塑性變形能力方面的體現(xiàn)。

塑性變形與壓實度關(guān)系不論是密度、密度增長率還是壓實抗變形能力指標(biāo)Kv與壓實度K之間的關(guān)系（1）路基填料為砂性材料抗變形能力指標(biāo)Kv與壓實度K之間的關(guān)系（1）路基填料為砂性材抗變形能力指標(biāo)Kv與壓實度K之間的關(guān)系（2）路基填料為碎石材料抗變形能力指標(biāo)Kv與壓實度K之間的關(guān)系（2）路基填料為碎石材抗變形能力指標(biāo)Kv與彎沉L之間的關(guān)系（1）路基填料為砂性材

抗變形能力指標(biāo)Kv與彎沉L之間的關(guān)系（1）路基填料為砂性材抗變形能力指標(biāo)Kv與彎沉L之間的關(guān)系（2）路基填料為碎石材料抗變形能力指標(biāo)Kv與彎沉L之間的關(guān)系（2）路基填料為碎石材料抗變形能力指標(biāo)Kv與模量E之間的關(guān)系（1）路基填料為砂性材

抗變形能力指標(biāo)Kv與模量E之間的關(guān)系（1）路基填料為砂性材（2）路基填料為碎石材料抗變形能力指標(biāo)Kv與模量E之間的關(guān)系（2）路基填料為碎石材料抗變形能力指標(biāo)Kv與模量E之間的關(guān)系在試驗段上進行對比試驗，采集數(shù)據(jù)后繪制散點圖，由于各種原因?qū)е碌脑囼灁?shù)據(jù)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的。因此，首先需要進行數(shù)據(jù)的預(yù)處理工作。比較好的辦法就是做出散點圖進行觀察，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常點，應(yīng)仔細(xì)分析原因進行甄別。

工程應(yīng)用步驟說明

比對試驗數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理在試驗段上進行對比試驗，采集數(shù)據(jù)后繪制散點圖，由于各種原因?qū)?/p>

按照相關(guān)系數(shù)不小于0.70考慮按照相關(guān)系數(shù)不小于0.70考慮以砂性土路基壓實度為控制標(biāo)準(zhǔn)舉例（彎沉可參照進行）:經(jīng)計算相關(guān)系數(shù)r=0.77，校驗結(jié)果回歸方程為：Kv=2.9K-172.2，如圖所示。確定相關(guān)方程以砂性土路基壓實度為控制標(biāo)準(zhǔn)舉例（彎沉可參照進行）:確

——確定檢測目標(biāo)值根據(jù)現(xiàn)行路基相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，該段路基正在進行96區(qū)填筑，查得最小的合格標(biāo)準(zhǔn)值為[K]=96，將其帶入回歸方程即可得到目標(biāo)值為[Kv]=106.2?！F(xiàn)場檢測在檢測過程中，只要填料類型不變，均可按目標(biāo)值進行控制，及實測Kv≥106.2，則視為路基壓實度合格。

確定檢測目標(biāo)值及現(xiàn)場檢測——確定檢測目標(biāo)值確定檢測目標(biāo)值及現(xiàn)場檢測徐光輝教授：