文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
高速铁路路基模量测定仪设计
姓名:张鹏
申请学位级别:硕士
专业:安全技术及工程
指导教师:谭南林
20050301
高速铁路路基模量测定仪设计要摘着路基施工机械化水平的大幅度提高和先进的装运、摊铺、压实机械的使用,路基填筑速度不断提高,采用传统的压实质量检测方法往往难以满足及时指导施工的要求,因此研究出一个能够进行连续、准确的压实度检测设备,对路基压实质量进行全面实时监控具有重要的现路机一土”系统,建立了“压路机一土”的二自由度振动系统数学模型。提出了压实度与振动加速度的关系,从而提出了检测压实度方法在此基础上,设计了一个基于/度胧奖曜寄?椋捎肅总线的检测系统,可以实现振动信号和速度信号的采集、传输。系统实现了数据转储、显示及打印等功能。在检测算法上结合了数字信号处理的相关算法。最后利用虚拟仪器及软件在实验室进行了系统测试。通过本文的分析及结果证明了路基模量测定仪设计方案是可行的,检测方法是合理的,很好的完成了检测路基压实程度的任务。关键字:动态模量值、总线、振动加速度、速度。随着高速铁路建设的提出,对路基压实度有了更高的要求。而随实意义。本文首先从土的分类性质、振动压路机的频率选择谈起,分析“压的方案依据。.7⒒肪诚律杓迫砑低常缑嬗押茫易于扩展。在
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绪论国内外压实度检测方法发展近况“问题的提出充分发挥路基土的强度,减少路基在行车载荷作用下产生不均匀沉降压实是使路基及路面各结构层具有足够的密实度和承载力,可以和永久变形,还可以增加路基土的防透水性和强度稳定性。实践证明,以高标准进行路基的压实,是保证路基应有强度和稳定性的一项最经济有效的技术措施。在路基旆工中,受土的均匀性、摊铺厚度、土的含水量、土的初始密实度和碾压方式等多种因素的影响,路基填筑都存在均匀性的问题,而路基均匀性的好坏在决定路基的平顺与稳定,保证列车能快速安全运行及路基的耐用性能上起着重要的作用。由于振动压路机的压实功能强、激振力大、工作效率高、有效的压实程度大等特点,振动压路机已广泛用于路基填士和其他多种路基、路面材料的压实作业,可以说振动压路机是目前在路基压实作业中应用最为广泛的压实设各之一,但与之相匹配的压实检测系统尚显落后。随着路基施工机械化水平的大幅度提高和先进的装运、摊铺、压实机械的使用,路基填筑速度不断提高,采用传统的压实质量检测方法往往难以满足及时指导施工的要求。为此,国内外都在研究如何进行连续、准确的压实度检测设备,达到对路基压实质量进行全面监控的目的。目前,国内外车载式压实仪,大都是通过检测安装在振动压路机振动棍上的加速度信号来分析、计算压实的程度。传统的压实度检验通常采取随机抽样的方法,压实控制在随机抽取的点进行,每个点通常用以代表平方米左右的范围。检测路
基压实度的方法很多,有环刀法、灌砂法、核子仪、.灌油法、水袋法、坑试、压实度计等。现今国内常用的方法是环刀法、灌砂法、核子仪法。环刀法试验时,仪器较少操作简单,人为误差少,适用于细粒土:环刀法因为取样少,故不能代表整个路基深度的土密度,且检测粗粒土不准确,灌砂法适用于细粒土和粗粒土。填料的最大粒径不同,所用灌砂简直径也不同。灌砂法比环刃法复杂,工地试验条件较差,易出现误差。核子仪法利用放射性元素做放射源,将其埋入路基一定深度内,由路基表面的探测器接收放射源发出的信号,利用该信号和路基压实度之间的关系。可得到路基的压实度,适用于细粒土和粗粒土,其使用简单,检测速度快。在高等级公路旌工中得到了较广泛的应用。以上几种方法大都依靠人工操作,均属于抽样检测法,很难反映作业区每一点的压实情况,既花时间,费用也高且容易漏检。上个世纪年代,国外针对振动压路机机载压实度仪开展了许多研究,有些成果已应用于工程质量控制。日本曾用加速度法来检测压实度,即倒料前将加速度计预埋在碾压层下面,在碾压过程中,由携带在压路机上的检测装置来测量预埋传感器的加速度值,根据铡得的加速度值来估算压实质量,但加速度计只能使用一次。年代,瑞典公司研制出一种压实度计。该仪器装在振动压路机上,系统通过测量振动轮振动垂直加速度波形的畸变程度来评价被压材料的压实程度,利用振动波的基波和二次谐波的比值来表示振动波形的畸变程度,通过常规试验对比,得到压实度值。但其评价指标缺乏明确的物理意义,功能单一,存在检测值与实测值偏但需定期标定否则会产生误差。不宜作仲裁试验或评定验收的依据。差较大的问题。北京交通大学硕士学位论文
本论文提出的目标江苏某仪器厂曾开发了机载压实度检测仪,并由福建省三明重机其原理是利用一个加速度传感器来记录振动压路机压实轮的垂直加有可靠的压实度连续检测设备,