论文部分内容阅读
连续压实控制技术面世已经数十年,其科学性和实用价值已经在国内外众多的试验和实践中得到证实,连续压实控制技术已经发展出了基于不同算法的众多连续压实指标用于碾压施工质量的管理和判别,大大提升了碾压施工的管理和质量控制水平。以往的连续压实理论都是基于“振动压路机—土”模型建立的。本文结合振动压实工艺、国内外理论、各种连续连续压实指标的算法与特点、国内外试验现象对连续压实技术进行了研究和分析。连续压实技术目前所用的机理还存在着较多的局限性,不利于连续压实技术的应用和发展。通过研究应力波在土中的传播特点,本文在一维应力波理论的基础上建立了连续压实应力波模型:振动轮通过自身的振动和与土层的基础产生并向土层传播由不同幅值应力波组成的应力脉冲。当应力波幅值大于土体屈服极限时,应力波为塑性波在土中传播,土发生塑性变形被压实;应力波幅值小于土体屈服极限时,为弹性波。弹性波在压实层与下卧层发生反射,反射波反射到振动轮与土接触面,改变振动轮振动形态和受力状态,产生连续压实值。本文结合工程中所用填料进行了室内振动压实试验。试验中振动器的加速度和频谱变化现象验证了连续压实应力波模型:一是振动压实过程中次谐波振幅和加速度最大值出现了增大—减小的循环变化,在循环变化中最大值逐步减小,符合应力波干涉现象的变化;二是振动器加速度变化过程中在波峰出现了应力波弥散现象;三是振动压实完成后土层表面密实,与碾压施工表面出现松散的现象不同,符合应力波在不同界面的反射规律。最后,本文利用LSDYNA软件对振动压实过程和Evd动态模量检测过程进行了有限元数值模拟和分析:振动压实过程和Evd检测过程都表明:土模型中的应力应变都是以波的传播形态向四周和深度扩散的;土中应力变化依次沿深度开始;通过拟合振动轮中心下方土体的应力幅值,发现应力幅值沿深度变化呈现指数衰减。这些现象进一步反映了连续压实过程中应力波作用于土的机理。