山区公路由于受地材限制,许多路堤用就地取材的方式,采用土石混合料填筑而成。由于土石混合料最大公称粒径大,局部范围内存在孔隙,传统的灌砂法和水袋法都不适用于土石混填路基密度的测试。后来许多学者以压实度为原型提出的一些新的评价指标与试验方法,这些方法都是基于经验公式提出来的,很难进行推广。同时,大粒径混合料的最大干密度的求解方法也日趋完善。这样为用压实度来评价土石混填路基施工质量打下了基础。本文依托于重庆市科技攻关计划项目“基于不均匀沉降控制的山区巨粒土路基质量评价指标与检测方法研究”(cstc,2008ac6047)在总结前人研究成果的基础上,重点从以下几方面研究了附加质量法在土石混填路基密度测试质量评价的应用:(1)通过对单自由度线弹性系统和参振土石混合体与附加质量组成的线弹性系统的分析,利用能量法推导得到参振土石混合体的质量,有效深度与密度的计算公式以及各参数的计算方法;(2)用傅里叶离散时间变换分析试验现场获取或者数值模拟得到的信号数据。以速度记录为例,提出了信号分段处理的原则、分段连接处数据处理的方法以及频谱函数求解方法。把在某一时刻携带能量最多波的频率做为该时刻的优势频率,并建立了优势频率与时间的曲线关系图,根据曲线图求解参振土石混合体与附加质量块组成系统产生共振时的自振频率;(3)用数值模拟方法模拟了附加质量法测试土石混填路基密度。数值模拟结果表明用理论推导出来的计算土石混填路基密度与模型密度的误差小于1%。用台体简化参振土石混合体在圆形承压板情况下所引起的误差小于1%;(4)但是对于方形承压板,参振体并不呈台状,所以用方形承压板产生的误差会大于圆形承压板。首次提出了参振土石混合体扩大角的概念,根据数值模拟结果,对不同的密度范围总结了一个经验的扩大角,并用修正公式进行修正。扩大角对测试结果的影响主要取决于扩大角的大小以及承压板边长(半径)与有效深度的比值,扩大角越大,压板边长(半径)与高度越大,修正系数就越小,即对计算出来的密度影响越大;(5)根据单自由度线弹性系统共振时频率、质量和刚度系数这三着的关系,推导在等频率差条件下的附加质量分级质量差计算公式。并提出按照等差数列的方法来确定附加质量的分级质量差。同时发现初始加载质量会对试验的总频率差产生影响;(6)根据理论分析和数值模拟,提出了现场试验和数据处理方法。在渝黔高速公路二期工程、綦万高速公路AK0段填方路基和巫建公路K15段填方路基用附加质量法用于土石混填路基密度测试进行了现场试验。并与水袋法测试结果对比,最大相对误差均小于3%。