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《西南交通大学》 2005年
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路基系统形成过程动态监控技术

徐光辉  
【摘要】:路基是一种三维带状结构物,是道路和铁道的基础设施,具有非常重要的作用。路基结构的性能及其优劣是在修筑的全过程(成型过程)中形成的,取决于路基的结构形式、填料和压实质量。本文以系统科学思想为指导、以弹塑性动力学理论和现代动态测试技术为基础,对路基结构在形成过程中的连续动态监控问题做了系统的研究,初步形成了一套以振动压路机为激励源的实时的、连续的动态监控技术,并已在工程上进行了较为成功的应用,特别是在粗粒土路基的压实控制方面。 常规的压实质量控制方法以非连续测试为主,且大部分不适合粗粒土压实问题。在对现有的路基压实质量控制方法进行的总结和分析的基础上,重点剖析了国外的压实计方法。这是一种基于振动压路机的连续压实控制方法,从1978年起,经过不断完善,已经在欧美地区得到了广泛的应用。可以对压实区域实现快速、全面的压实质量控制,这是常规方法无法做到的。该方法通过谐波比的评价指标来评价压实质量,但是理论研究和实际验证都表明,该指标具有一定的局限性,很难适合粗粒土的压实评价。因此建立适用范围更广的连续控制方法便成为本文的核心问题。 首先,按照系统科学理论建立了路基结构系统的基本概念。路基系统的性能受组成要素——颗粒以及颗粒之间的关联方式的制约。而粗粒土路基系统的状态可由其密度、模量和抗剪强度指标来表征,系统状态的变化在宏观上可以用其结构抗力的变化来表达。根据弹塑性力学和系统理论,分析了路基系统在形成过程中的演化规律,探讨了路基结构的塑性变形与其抗力之间的定性关系,为正确判别压实过程中路基系统的压实状态打下了基础。 其次,分析和讨论了压实机具与被压材料之间的相互作用问题。给出了路基在周期荷载作用下表面垂向的位移理论解答,并着重对振动压路机的响应进行了数值仿真分析,指出了压实作用力与激振力的区别与联系。在此基础上建立了压实机具在压实过程中的动力学模型,按照线性与非线性两种情况对方程进行求解和分析。指出系统抗力与其加速度之间为线性关系,因此定义了抗力指标——加速度,其目的在于方便实时量测和快速监控。在理论研究的基础上,研究了压实过程的测试技术,介绍了自行研制的压实过程监控系统的组成、特点和信号处理方法。根据控制理论,给出了压实质量控制的原理、内容和实施的方法,为实际的工程应用奠定了基础。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U416.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 邢斌;刘晓义;;戈壁地区高速铁路路基填料碾压工艺研究[J];兰州交通大学学报;2012年04期
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3 党振峰;;强风、大温差戈壁土风沙路基填料施工技术研究[J];铁道建筑技术;2012年05期
4 杨有海;赖国泉;;戈壁地区高速铁路路基填筑试验研究[J];铁道学报;2011年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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3 闫国栋;高速铁路路基连续压实质量控制研究[D];中南大学;2010年
4 东进;铁路填石路堤施工质量控制技术研究[D];西南交通大学;2013年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【共引文献】
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10 刘自成;廖小康;刘大兵;李国栋;;井塔变形分析及控制技术研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
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2 杨勇;压力敏感性材料裂纹尖端场的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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7 柳飞;模型试验中地基材料粒径与基础尺寸效应研究[D];中国海洋大学;2010年
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9 陈振宇;基于原子力显微镜和电化学方法的缓蚀剂机理研究[D];华中科技大学;2010年
10 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
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1 薛志鹏;断层活化导致井巷破坏的数值模拟分析[D];河南理工大学;2010年
2 余兴强;铸态TB6钛合金的加工图及其锻造工艺优化[D];南昌航空大学;2010年
3 刘根保;基于邓肯—张模型的垃圾土强度特性及边坡稳定性研究[D];南昌航空大学;2010年
4 何寿迎;黄岛LPG地下储库稳定性分析及支护设计优化[D];山东科技大学;2010年
5 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
6 董雪飞;肥城矿业集团机械厂生产过程质量控制研究[D];山东科技大学;2010年
7 宋波;转向器摆锤冲击试验机[D];长春理工大学;2010年
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9 张红为;杨木横纹压缩本构关系与时—温等效性研究[D];安徽农业大学;2010年
10 蒋爱辞;基于离散元的土石混合料动力特性分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 丁兆民;张莎莎;杨晓华;;粗颗粒盐渍土路用填料可用性指标研究[J];冰川冻土;2008年04期
2 倪永军;李喆;张光宗;冯瑞玲;李方东;李玉君;;武广客运专线路基压实动态检测[J];北京交通大学学报;2009年04期
3 朱浩波;曲宏略;张顶立;;高速铁路路基质量检测指标K_(30)、E_(v2)、E_(vd)的相关性分析[J];北京交通大学学报;2011年01期
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5 和民锁;李亮;聂志红;;客运专线路基压实检测指标的试验研究[J];铁道科学与工程学报;2009年06期
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10 张润利;刘剑;肖艳军;;振动压路机-路基土壤系统的数学模型[J];中国工程机械学报;2004年02期
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1 刘升传;王连俊;丁桂伶;;既有线重载铁路路桥过渡段路基质量检验与动力响应分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 王乾;基于板底脱空的水泥混凝土路面检测、处治与力学行为研究[D];长安大学;2009年
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6 罗强;高速铁路路桥过渡段动力学特性分析及工程试验研究[D];西南交通大学;2003年
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9 贺建清;石灰改良土路基填料的动力特性及应用研究[D];中南大学;2005年
10 巨永锋;振动压路机压实智能控制与故障智能诊断的研究[D];长安大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马军旺;路基不均匀沉降对岔区无砟轨道结构力学特性的影响研究[D];北京交通大学;2011年
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6 郭鑫;已知位移场条件下不均匀支承水泥混凝土路面板内力分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 舒晓锐;多年冻土地区水泥稳定粒料基层的特性研究[D];长安大学;1999年
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10 辛涛;智能振动压路机控制系统的研究与设计[D];长安大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 陈仕清;杨有海;;戈壁地区高速铁路路基填料压缩特性试验研究[J];高速铁路技术;2012年04期
2 邢斌;刘晓义;;戈壁地区高速铁路路基填料碾压工艺研究[J];兰州交通大学学报;2012年04期
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4 陶祥林;段立强;朱士东;;填石路堤连续压实质量验收方法研究[J];交通标准化;2013年08期
5 戴玉;赖国泉;;铁路路基压实指标K_(30)、E_(v2)、E_(vd)对比分析[J];铁道勘察;2011年03期
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7 黄大维;杨有海;黄纪强;孙逢坤;;戈壁粗粒土填料填筑铁路路基压实评价指标研究[J];中国铁道科学;2012年02期
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 范磊;基于PFWD的土石混填路基压实质量快速检测方法研究[D];长安大学;2011年
2 黄大维;戈壁地区高速铁路路基填料控制标准及检测技术研究[D];兰州交通大学;2011年
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7 东进;铁路填石路堤施工质量控制技术研究[D];西南交通大学;2013年
8 陈仕清;高速铁路戈壁土路堤边坡稳定性研究[D];兰州交通大学;2013年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 赵慧敏;祈中强;;有关客运专线路基沉降控制问题的研究[J];科技信息;2009年35期
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7 龙锦永;楚涌池;;中国第一条盐湖铁路——青藏线察尔汗盐湖铁路[A];中国铁道工程地质世纪成就论文集[C];2005年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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9 首席记者 孙娅 记者 彭诗淇;岗头山隧道创多项全国第一[N];昆明日报;2010年
10 本报记者 刘黎明;八月底全线通车[N];巴中日报;2007年
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6 买浩;路基横向剖面变形自动测量方法与实验的研究[D];北京交通大学;2012年
7 张春霞;粉土路基动力稳定性分析[D];郑州大学;2013年
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9 李喆;B组填料路基压实机理及动态监测的小波分析[D];北京交通大学;2010年
10 李彦芳;路基表面沉降光学测量技术的研究[D];北京交通大学;2011年
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