沥青混凝土心墙作为堆石坝防渗体，其施工质量与大坝安全密切相关，尤其是当前沥青混凝土心墙堆石坝越建越高，且越来越多地建在高寒强震烈度地区，对沥青混凝土心墙施工质量提出了更高的要求。摊铺和碾压作为沥青心墙坝料施工中最关键的两道工序，其施工质量无疑需要严格控制。因此，有必要借助先进的技术手段，深入开展沥青心墙坝料摊铺和碾压质量实时控制关键技术研究，寻求沥青混凝土心墙摊铺与碾压质量控制的新方法，这对于确保大坝施工质量具有重要的理论意义及工程实践价值，可为我国高沥青混凝土心墙堆石坝的精益建造与长期安全运行提供有力的技术保障。
　　本文针对心墙沥青混凝土摊铺及碾压质量控制的要求，研制开发了摊铺厚度自动、高精度、远程实时监控系统，分析实时压实监测指标对于沥青心墙坝料的适用性，并提出改进的监测指标用于表征沥青心墙坝料的压实质量，进而提出一种综合考虑事中事后的坝料压实质量模糊综合评估方法，为沥青混凝土心墙堆石坝施工质量的实时控制及评估提供一条新的途径。本文主要研究成果如下：
　　(1)提出了基于摊铺机械姿态的沥青混凝土心墙摊铺厚度计算方法。建立了摊铺厚度实时计算的三维空间模型，在比选不同刚体姿态描述方法基础上，用四元数法描述摊铺厚度采集装置的空间姿态变化，给出了摊铺厚度的实时计算方法。同时，为准确确定空间模型中的几何参数，提出了基于t分布变异烟花算法的模型参数标定方法。该方法为在连续监控条件下沥青心墙摊铺厚度的实时计算提供了一种有效手段，也为后文沥青混凝土摊铺厚度实时采集装置的研制提供了理论基础。
　　(2)研制开发了沥青混凝土摊铺厚度实时监控的软硬件系统。基于上文提出的摊铺厚度实时计算方法，研制了沥青心墙摊铺厚度实时采集装置;针对沥青心墙摊铺厚度质量控制的要求，设计了摊铺厚度实时监控系统的总体构架及系统数据流，提出了基于ActiveX技术的摊铺厚度监测信息的三维网络可视化集成方法，给出了系统的应用流程，并开发了系统功能。最终通过实例应用，实现了摊铺厚度的实时、自动、远程监控，可准确、直观地显示摊铺厚度不合格区域，便于及时指导质量补救，有助于建立前方施工与后方监管相结合的“施工-监理-业主”一体化的质量管理模式，有效提高沥青心墙摊铺质量的管理水平。
　　(3)研究了心墙沥青混凝土压实质量实时监测指标的适用性及其改进。考虑到心墙沥青混凝土从级配、油石比等与常规沥青混凝土的差异性，在介绍几种常用的基于碾轮振动性态压实质量实时监测指标的基础上，通过模拟碾压试验，分析了不同监测指标与坝料压实状态的相关性，给出了沥青心墙坝料适用的监测指标—CV值;进而分析了碾压机振动频率f对CV值的影响，提出了耦合振动频率的改进CV指标用于表征和评估沥青混凝土心墙坝料压实质量。结果表明，改进指标与沥青心墙坝料的压实密度有更好的相关性，可有效减少因碾压机振动频率变化而导致的表征偏差，从而为沥青心墙坝料压实质量的实时控制提供了新的适用指标。
　　(4)综合考虑事中碾压参数评估与事后监测指标评价的弊端，提出了基于证据理论的堆石坝料压实质量模糊综合评估方法。在事中碾压参数合格性的模糊评价的基础上，利用实时采集的大坝施工任意位置的压实质量监测指标值，对堆石坝料压实质量进行事后模糊评估;进而采用D-S证据融合理论，提出了一种综合考虑事中碾压参数和事后压实监测指标的堆石坝料压实质量模糊综合评价方法;同时，为保证碾压区域无明显连续薄弱区，通过DBSCAN空间聚类分析，提出了等效连续薄弱区识别及其现场控制准则。该方法可实现堆石坝碾压全过程质量综合评估，有效克服单独事中或事后评估的片面性，提高了堆石坝压实质量评估的准确性，为高堆石坝施工质量控制提供了一种新的手段。