FWD工作原理及其在高速公路检测中的应用

FWD工作原理及其在高速公路检测中的应用

一、FWD的工作原理及其在公路检测中的应用(论文文献综述)

张梦源[1](2021)在《岩层深度对沥青路面路表动态弯沉的影响》文中研究说明随着我国公路里程的不断增加,如何合理的对路面结构性能进行评价,具有巨大的市场需求,落锤式弯沉仪(FWD)作为路面无损检测设备的重要组成得到广泛应用。然而,利用FWD检测数据进行路面结构层模量反演的精度,在一定程度上受到浅层岩层埋深的影响。虽然可以通过钻孔取芯(DCP)获得岩层深度,但这些操作需要大量时间和资源,显然不能满足实际需要。本文首先通过模拟不同路面结构在半正弦荷载作用下的路表力学响应,得到各岩层深度下的路表弯沉时程曲线。通过对比分析各结构层参数与弯沉曲线参数之间的敏感性,筛选出与土基模量,岩层深度密切相关的曲线参数,并利用曲线参数对土基模量的计算方法进行改进。其次,对模量反演过程中因存在岩层埋深导致的误差规律进行研究,表明岩层的存在将使FWD反演对土基模量的严重高估,导致工程隐患。通过带入计算岩层深度能够有效的提高反演效率和精度。而直接从路表弯沉时程曲线进行岩层深度的预测是最为简单,精确的方法。最后,通过对岩层深度影响界线进行判定,结合数据分组处理方法(GMDH)和应力波传播原理建立岩层深度计算模型。按照计算结果所属区间不同,分别进行了路面结构层厚度修正,应力波传播周期修正以及压缩波波速修正,最终获得简单,可靠的岩层深度计算模型。使用LTPP提供的FWD及DCP检测数据,结合工程中存在的问题,将岩层深度计算模型做进一步调整。

那玮伦[2](2020)在《机场刚性道面动力响应与结构层模量反算方法研究》文中研究指明机场刚性道面的结构性能会在使用过程中衰减,为保证飞行安全与使用性能,需要定期评估其结构性能,土基和基层顶面反应模量是表征结构性能的两个重要指标。目前,落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer,FWD)因其相较于传统检测方法的快速、无损等优势,已经成为机场刚性道面结构性能评估的主要设备。但FWD测得的弯沉盆数据无法直接得到土基和基层顶面反应模量,需要通过弯沉盆进行反算得到。目前,模量反算方法的研究众多,这些方法有着各自的优缺点。本文拟提出一种新的反算方法,旨在令反算结果更为精确。为此,本文将采用有限元数值模拟的手段,建立FWD动力荷载作用下的典型机场刚性道面结构力学响应计算模型,研究不同影响因素和工况条件下的道面结构在FWD荷载下的弯沉盆,建立弯沉盆与道面结构间的对应关系,并选取与道面结构层模量关系最为密切的弯沉盆参数作为反算指标,应用BP神经网络建立结构层模量反算方法。本文的主要研究内容如下:首先,应用ABAQUS有限元分析软件建立FWD动力荷载作用下的机场刚性道面结构力学响应计算模型,并开展了机场刚性道面结构弯沉盆的影响因素分析。研究结果表明,道面板温度翘曲变形的存在会影响道面结构的弯沉盆数据和反算的准确性,因此在进行动力响应分析和模量反算时,应考虑道面板温度翘曲状况。在上述基础上,提出了根据道面板的翘曲状况对弯沉盆进行了分类,并分析了不同温度翘曲状态下,道面板弯沉盆随各影响因素的变化规律;其次,选取了适用于反算的弯沉盆和道面结构层模量参数,作为反算指标。研究选取基层顶面当量回弹模量作为道面结构层模量的表征参数,在不考虑温度翘曲时,根据相关性分析选取了弯沉值作为用于反算的弯沉盆参数;当道面板处于负温度梯度作用下,对弯沉值予以修正,作为反算指标;当道面板处于正温度梯度作用下,提出道面板板角贯入量作为评价指标;最后,基于BP神经网络建立了刚性道面结构层模量反算方法。将动力响应分析中获得的弯沉盆数据作为神经网络的训练样本,利用神经网络工具箱进行反算,并针对不同的温度梯度选用不同的参数作为输入变量。结果表明,训练得到的神经网络能够满足精度要求。应用神经网络对实际检测得到的弯沉盆进行反算,结果与道面调查结果吻合,进一步验证了方法的有效性。

刘泽昱[3](2020)在《基于探地雷达的沥青路面裂纹检测应用研究》文中研究说明随着我国道路交通里程数不断增加,道路服役状况质量检测工作也与日俱增。裂缝作为半刚性基层沥青路面普遍存在的病害,是道路检测工作的重中之重。然而传统的道路检测方式对检测沥青裂缝具有一定局限性,尤其是针对检测沥青路面反射裂缝这种隐伏裂缝的情况。探地雷达作为一种新型、高效、无损的道路检测手段,被越来越多的应用在道路裂缝的检测中。虽然探地雷达检测裂缝有诸多优点,但是目前对探地雷达反射图像的解释还主要依靠使用者的经验判断,主观性对结果的影响较强。因此为了提高探地雷达的探测精度,加强理论指导,本文从理论研究的角度出发,针对当前研究存在的问题,开展了探地雷达检测沥青路面的室内研究与数值模拟,并对结果进行了分析与讨论,以期对实际应用给予指导意义。本文在探地雷达的应用研究中,首先概述了电磁波的物理学原理与探地雷达的的理论基础,对探地雷达的种类做了详细介绍,从数学模型的角度分析了探地雷达检测路面厚度与路底病害的全过程,帮助使用者熟悉探地雷达的使用。同时文中详细介绍了探地雷达的几个常用参数,指出各自在探地雷达应用中的作用和影响。对探地雷达的常用数据处理方法作了详尽的归纳和总结,指出每一种数据处理方法的优劣和适用范围以及可能会造成的影响。结合沥青路面开裂的几种典型工况,设计了一系列试验模型,通过分析室内试验结果研究探地雷达在不同情况下检测沥青裂缝的效果与准确度,并以此分析结果对探地雷达的实际应用提出建议。本文还利用有限差分模拟软件gpr Max,以FDTD理论为基础建立电磁学模型对室内试验进行正演模拟,并根据模拟结果分析了裂缝宽度与雷达反射信号振幅之间的关系,且给出了回归曲线的公式。

赵为天[4](2020)在《基于三维探地雷达和落锤式弯沉仪的路面结构状况无损评估》文中提出当前,我国已有14万公里高速公路完成建设,沥青路面作为高速公路路面的重要组成类型,其路面养护也逐渐成为一个较为迫切的课题。沥青路面养护方案的制定通常需要对路面整体状况有较为全面的了解,可以说对路面结构损坏状况和强度状况的评估是开展沥青路面养护的关键和重要前提。传统的道路检测技术,通常只对路面表面的指标进行关注,对于路面内部状况的评估手段也较为单一,且评估的深度和广度有限,导致评估结果的可靠度较低。本文采用三维探地雷达(Three-dimensional Ground Penetrating Radar,3D-GPR)和落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer,FWD)对路面结构的损坏状况和强度状况进行了全面评估,同时还根据三维探地雷达对路面结构的厚度分布状况、积水状况进行了探测,并据此优化了模量反演体系中的输入参数,准确获得了路面结构承载能力。同时结合路面表面状况参数、三维探地雷达和落锤式弯沉仪获得的路面结构参数形成了路面的分质处治策略。第一章主要对三维探地雷达和落锤式弯沉仪的发展历史和国内外研究现状进行了详细介绍。第二章对重点对采用三维探地雷达进行路面内部探测的基础理论进行了详细介绍,对路面材料的介电特性及电磁波在两种不同介质界面上的传播特性进行了分析,同时阐述了三维探地雷达的厚度检测原理和路面内部损坏状况探测原理。对落锤式弯沉仪的基本组成和检测原理进行了介绍,同时阐述了基于弯沉盆拟合精度的模量反演方法。第三章基于足尺路面试验环道从弯沉盆拟合方法、温度、荷载、时间周期等角度对模量反演方法的可靠性进行了分析,同时阐述了根据三维探地雷达路面内部探测结果对模量反演体系进行优化的方法。第四章对依托工程的背景、技术现状和交通量现状进行了介绍,同时对常规养护方案的养护效果进行了分析,指出了常规养护方案的缺陷。同时采用三维探地雷达进行了路面各结构层厚度和损坏状况的探测,获得了路面内部最主要的病害类型。同时对弯沉结果进行了详细介绍,并根据三维探地获得的路面内部探测结果对模量反演体系中的结构层厚度、模量反演范围、泊松比等参数进行了调整,准确获得了路面各结构层强度和路面结构承载能力。第五章结合三维探地雷达和落锤式弯沉仪探测结果形成了路面的分质处治策略。

周健楠[5](2020)在《高速公路半刚性基层沥青路面裂缝注浆技术研究》文中指出我国高速公路路面超过90%以上均为半刚性基层沥青路面,通常此类路面的设计使用年限为15年,大多数道路通车5年之内就产生程度较为明显的损坏或者病害,其中半刚性基层反射裂缝引起沥青路面裂缝是非常普遍的。国内外对半刚性基层结构导致的路面反射裂缝病害维修方法多是局限于封闭表面开裂,对于提高半刚性整体结构强度的工作开展较少;同时,道路维修的隐蔽性导致了学者们难以判断何种裂缝适合采用注浆技术,并且对基层补强后应用效果无法做出有效的评价,从而导致了半刚性基层注浆技术发展的滞后。因此,本文首先通过大量调研分析了辽宁省内服役的高速公路路面病害,建立了路表裂缝类型、损坏程度和基层病害的关系,利用FWD、3D-RADAR无损检测技术验证了这一相关性并提出了注浆处置的依据,同时对实施注浆技术维修的路段进行了效果评价,其次通过试验筛选出较理想的适合辽宁省注浆施工特点的注浆材料和注浆工艺,最后采用加速加载设备对注浆处置路段进行了长期性能模拟试验,主要得到结论如下:(1)半刚性基层沥青路面裂缝开裂处会导致路面丧失纵向传力作用,致使裂缝边缘路面在车辆荷载作用下竖向变形增大(较开裂前),从而导致路面基层、沥青面层材料的疲劳寿命降低,一些情况还会在裂缝位置发生唧浆等病害。(2)调整基层注浆材料的配方并进行了相对应的基本性能测试,提出了适合不同技术要求的注浆材料的基本性能指标,确定了施工过程中各工序的控制要点、评价标准和验收标准。(3)利用FWD检测技术可分析弯沉值与距裂缝中心距离的关系,并提出了以原路面表面裂缝处弯沉差大于30(0.01mm)作为判断路段位置是否需要注浆处置依据,以裂缝位置注浆前后的弯沉平均值降低幅度大于30%作为效果评价指标。(4)利用3D-RADAR检测技术可判断路面结构内部损伤状态、识别结构开裂、沉陷等病害形式,并判断其严重程度;基于CMP(共中点)采集模式的3D-RADAR检测技术可通过计算介电常数判断结构层内部损伤和松散情况。(5)加速加载试验证明了在基层得到有效修补后竖向变形减弱,从而使得沥青面层层底弯拉应变减小,提高了整体路面的抗剪疲劳能力,延长了道路使用寿命。

田歌[6](2019)在《三维雷达探测技术在沥青路面病害调查中的应用研究》文中研究说明近年来,我国高速公路养护任务日益繁重,部分高速公路在通车不久就出现不同范围和程度的病害。传统钻芯等检测方法,效率低,代表性差,且破坏路面结构。探地雷达作为一种高效、快速的无破损的探测工具,已经广泛应用于水利、道路、隧道等基础设施工程检测中。目前探地雷达检测技术均为沿行车方向进行二维探测,不能全面反应道路下方整体病害情况。新型三维雷达检测技术刚刚兴起,不同道路病害三维雷达检测图谱特征尚不明确。因此,本文针对目前道路无损检测中面临的具体问题,通过数值模拟与现场检测相结合的手段,开展Geo Scope?频率步进式三维探地雷达无损检测技术研究,取得的结论如下:1、针对频率步进式三维探地雷达天线阵多发多收特点,提出了基于时域有限差分方法的数值模拟思路,推演了三维时域有限差分方法迭代公式、UPML吸收边界条件与点源加载方式,基于Matlab编制了计算程序,并通过空气中点源传播数值算例验证了程序的准确性和UPML边界条件的吸收效果。2、建立了频率步进式三维探地雷达在地下结构中传播的数值模型,研究了开裂、脱空等典型病害对于频率步进式三维雷达x方向和y方向反射剖面图影响,分析了脱空形状,裂缝走向等因素变化对于频率步进式三维雷达图谱特征的影响规律。3、利用频率步进式三维探地雷达对某高速公路试验路段进行检测,对试验路段所有路面出现横缝位置深层病害进行分析,并通过落锤式弯沉仪检测结果进行对比,结果显示,三维雷达不仅可以评估道路深层病害,也可对裂缝深度、走向进行探测,可为道路养护提供准确检测依据。论文成果对于提高频率步进式探地雷达数据解释精度,加快频率步进式雷达在高速公路无损检测工程中的应用,提升我国高速公路无损检测和养护技术水平具有推动作用。论文成果应用对提高我国高速公路科学管理水平,延长我国高速公路的使用寿命,减少社会资源浪费具有巨大社会价值。

陶薇[7](2019)在《车载落锤式弯沉仪在公路无损检测中的应用》文中研究表明随着计算机技术、自动化技术的迅速发展,在公路检测方面涌现了大量新技术、新工艺,取得了突破性的进展。车载落锤式弯沉仪在公路无损检测中的应用,可提高检测速度、减少人力消耗,且更具经济性。该文在充分掌握落锤式弯沉仪工作原理的基础上,结合具体案例,分别对路基、路面弯沉检测进行了分析与探讨,以期更好地推进我国无损检测事业健康、持续发展。

金飞龙[8](2019)在《半刚性基层损伤特性及服役状态评价》文中进行了进一步梳理半刚性基层作为道路结构的主要承重层,其良好的力学性能是实现“强基薄面”路面结构形式的基础。半刚性基层的使用寿命与工作状况决定了道路结构的使用年限与整体性能。在半刚性基层的实际使用中,不断发生着材料损伤与结构破坏两方面的变化,从而影响其整体使用寿命。关于半刚性基层使用寿命的研究一直沿用着疲劳指标模式,其采用的疲劳寿命预估模型与基层的实际使用条件并不符合(只考虑了荷载作用而忽视了环境因素作用),因而使道路结构发生了大量早期破坏现象。为此应当研究冻融损伤对材料寿命的影响情况及半刚性基层材料在冻融荷载耦合作用下的力学性能变化规律,本文开展了大量室内模拟试验,研究了半刚性基层材料的冻融损伤特性与疲劳损伤特性,得到耦合作用下的模量水平衰减规律,建立了其模量预估方程。结合对无损检测技术的研究提出了半刚性基层工作状况评价方法与剩余寿命评价方法,为半刚性基层的检测评价与大修处理提供依据。首先,开展了季冻区气象资料统计分析工作,结合现有道路温度场研究理论与现场环境温湿传感器检测数据,得到基层位置实际温湿状况,制定室内温湿条件模拟的标准。通过室内模拟试验得到了温湿条件单独作用下基层材料强度与抗压回弹模量的变化规律,即半刚基层性材料力学指标的温湿敏感特征。根据国内外冻融试验研究现状,分析半刚性基层材料冻融损伤的产生机理,合理设计了适用于半刚性材料的冻融试验方法。选取强度和抗压回弹模量为力学性能评价的主要指标,通过室内模拟试验得到了半刚性基层材料力学性能在冻融损伤下的衰减规律。分析不同冻结温度与冻融损伤之间的关系,基于等效损伤原则,得出了不同档次冻融循环作用次数之间的折算标准,提出当量冻融循环次数的概念,为模拟长年限环境因素作用提供依据。其次,开展了半刚性基层材料疲劳性能的研究,得到荷载作用下基层材料的疲劳寿命,即一般的基层材料疲劳方程。而后研究了冻融循环作用对基层材料疲劳寿命的影响规律。基于对现有疲劳性能研究的分析,提出基于模量指标的基层材料损伤模型,提出以弯拉模量为主要参数的基层材料使用寿命预估方法。在此基础上制定荷载冻融耦合作用下的室内试验模拟条件,按年均作用次数施加冻融-荷载作用,得到了长年限内的基层材料模量衰减规律,建立了荷载-冻融作用下的基层材料模量预估方程。为不同使用年限下的基层工作状况评价的力学参数取值提供参考。最后,深入研究了三维探地雷达图像成像原理与图像显示特点,掌握探地雷达数据处理相关参数设置原理。针对半刚性基层探测过程中常见的结构物建立标准三维探地雷达图像分析流程,形成包括裂缝、脱空、松散等结构物图像特征。最后依托实体检测项目验证三维探地雷达图像分析流程与结构物图像特征的可行性。依托国道(G302)农安北八里堡段大修工程,在面层铣刨后的半刚性基层面上进行三维探地雷达检测,对比铣刨前后的雷达检测图像,分析研究同一病害结构在先后两次雷达图像上的异同点,完成对典型病害结构雷达图像的优化认定研究。结合现场病害调查与典型病害位置的取芯研究,得到各试验路段基层病害分布情况,得出半刚性基层典型病害分布特征。围绕FWD对半刚性基层沥青路面弯沉盆的检测,基于半刚性基层沥青路面结构层模量反算原理及反算方法,依托国道(G302)农安北八里堡段等五条试验路开展基于FWD的半刚性基层工作状况评价方法的研究。结合材料参数损伤状态和路面结构响应状态,提出了基于无损检测技术的半刚性基层工作状况评价方法,最后在室内模拟试验与室外检测评价结果的基础上,分析了半刚性基层在实际使用条件下的整体性能。提出了旧路半刚性基层进行整体评价的方法,应当在材料损伤与结构破坏两个方面进行,主要以材料的剩余寿命为评价维度,进而选择合适的旧路半刚性基层大修处理方案。对于材料剩余寿命较高的旧路基层应采用两阶段设计法,充分利用半刚性基层剩余寿命。

刘建东[9](2019)在《高速公路尾矿路基稳定性与快速检测研究》文中认为路基压实质量的好坏对路基稳定性有重要影响。压实度和回弹模量是路基压实质量的两个重要指标。传统压实质量检测方法存在损伤路基结构、操作过程复杂、检测数据误差大等问题。以在建延崇高速公路张家口段为工程背景,针对这些压实质量检测方法的不足,深入研究了土壤模量刚度测试仪和PFWD两种新型无损检测设备在尾矿路基稳点性与快速检测中的应用。通过对尾矿填料进行室内试验,得出该尾矿填料为级配良好填料的结论,同时得到了含水量和干密度的关系,证明尾矿填料满足承路基载能力要求。对两种新型检测仪器的设备特性进行了研究,说明了两种设备的检测原理、测试流程等,得出PFWD在改变落锤高度情况下,压力与弯沉的线性关系,证实用线弹性理论分析PFWD的可靠性。同时通过回归分析的方法得出两种回弹模量之间的对数关系。结合尾矿路基施工现场实际情况,对路基施工工艺做了说明。针对压实度检测在尾矿路基压实质量施工过程控制中的问题,立足尾矿路基施工现场,首次采用土壤模量刚度测试仪、PFWD和表面沉降差法对现场布设测点进行一对一检测,利用统计学中回归分析的方法,建立两种快速检测设备回弹模量指标与表面沉降法沉降差指标之间的对数关系,考虑安全系数,提出基于两种快速检测设备的压实质量施工过程回弹模量控制标准。采用土壤模量刚度测试仪、PFWD参与路基压实质量验收,通过与规范中标准方法贝克曼梁进行数据对比分析,建立了两种回弹模量指标与贝克曼法反算模量与弯沉值指标之间的相关关系,最后确定了满足延崇高速公路测试段弯沉验收要求的回弹模量标准值,并提出基于两种快速检测设备的压实质量回弹模量验收标准。

马廷婕[10](2019)在《基于红外成像的水泥混凝土路面脱空定量检测方法研究》文中进行了进一步梳理水泥混凝土路面是我国道路建设中常见的路面形式,早在沥青混凝土路面推广之前就已经被广泛应用于各类道路设计与施工中。近年来国家大力推动城市化发展进程,水泥混凝土以其路用性能较优、造价低廉且养护费用较低等优点,仍被广泛运用于省道及乡村道路建设。水泥混凝土路面与其他路面类型一样,在使用过程中由于自然环境和行车荷载的影响会产生多种路面病害,从而严重威胁道路行车安全。路面脱空就是其中一种存在隐蔽,不易于被发现,但对路面结构影响较大的病害类型。路面检测与安全评估可以发现道路安全隐患,为路面养护、维修、改建、扩建提供依据。传统的路面脱空检测方法效率低、精确度低、耗费人力多,甚至存在安全隐患,所以寻找一种安全快速且经济的路面脱空检测技术将满足路面检测领域潜在的需求并带来社会经济效益。红外检测技术具有高效、安全、快速、检测范围大的特性,但由于红外检测技术在土木工程检测领域起步较晚,加之路面结构的复杂性,红外检测技术在路面检测中的研究明显少于在其他材料结构中的检测研究。本文将采用理论研究、模拟分析、实验论证相结合的方式对水泥混凝土路面脱空的红外无损检测技术进行如下研究:(1)研究并分析水泥混凝土道路内部脱空病害成因及既有脱空检测技术;(2)在热辐射理论基础上分析路面红外检测技术的原理和检测步骤;(3)以传热学基本理论为基础,研究分析水泥混凝土路面的热工性能、传热形式及脱空病害会对路面热传导造成的影响;(4)采用有限元方法分析内部脱空病害面积、厚度、形状、介质及外界环境等各类因素对道路传热情况的影响,形成红外无损检测的理论基础;(5)使用红外成像仪现场检测水泥混凝土路面脱空病害,获取红外热像图,与模拟结果对比分析,验证红外无损探测技术在脱空病害检测应用中的可行性并试图寻找一种确定脱空面积的简易方法。

二、FWD的工作原理及其在公路检测中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、FWD的工作原理及其在公路检测中的应用(论文提纲范文)

(1)岩层深度对沥青路面路表动态弯沉的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线图
2 路表动态弯沉模拟
    2.1 动态分析方法
        2.1.1 谱单元法
        2.1.2 谱单元法的应用
    2.2 模型参数设置
        2.2.1 路面结构参数设置
        2.2.2 岩层设置
    2.3 落锤式弯沉仪实验参数
        2.3.1 FWD实验的原理
        2.3.2 传感器位置设置
        2.3.3 荷载大小设置
        2.3.4 荷载频率设置
    2.4 本章小结
3 弯沉时程曲线的研究
    3.1 弯沉盆曲线研究
    3.2 参数介绍
        3.2.1 弯沉盆参数
        3.2.2 弯沉时程曲线参数
    3.3 参数敏感性分析
        3.3.1 结构层厚度相关性分析
        3.3.2 结构层模量相关性分析
        3.3.3 弯沉曲线敏感性分析
        3.3.4 参数相关性汇总
    3.4 土基影响的研究
        3.4.1 土基模量计算方法
        3.4.2 土基模量计算方法改进
    3.5 本章小结
4 岩层深度的影响及计算原理
    4.1 岩层深度对模量反演的影响
    4.2 浅层岩层深度界线判定
    4.3 岩层深度的计算方法
        4.3.1 压缩波用于岩层深度的预测
        4.3.2 剪切波对于岩层深度的预测
    4.4 岩层深度计算模型改进
        4.4.1 传播周期优化
        4.4.2 压缩波波速变化
    4.5 本章小结
5 岩层深度计算模型验证、推广、总结与应用
    5.1 半刚性基层沥青路面计算结果对比
        5.1.1 计算结果分段优化
        5.1.2 误差点的研究
    5.2 柔性基层沥青路面应用推广
    5.3 岩层深度计算模型汇总
    5.4 LTPP数据对比验证
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录 A 弯沉时程曲线参数研究
致谢

(2)机场刚性道面动力响应与结构层模量反算方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 道面动力响应研究情况
        1.2.2 模量反算方法研究情况
        1.2.3 道面土基非线性特征研究情况
        1.2.4 国内外研究现状简析
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 机场刚性道面FWD荷载作用下的动力响应
    2.1 机场刚性道面有限元模型的建立
        2.1.1 有限元模型的基本假设
        2.1.2 FWD荷载模拟
        2.1.3 有限元模型的结构参数
        2.1.4 道面结构温度翘曲模拟
        2.1.5 机场刚性道面有限元模型
    2.2 温度翘曲对FWD加载道面弯沉盆的影响
    2.3 荷载等级对FWD加载道面弯沉盆的影响
    2.4 道面结构参数对FWD加载道面弯沉盆的影响
        2.4.1 结构层模量对FWD加载道面弯沉盆的影响
        2.4.2 结构层厚度对FWD加载道面弯沉盆的影响
        2.4.3 土基非均质对FWD加载道面弯沉盆的影响
        2.4.4 道基脱空对FWD加载道面弯沉盆的影响
    2.5 本章小结
第3章 道面结构层模量反算指标的选取
    3.1 FWD荷载作用下道面结构弯沉盆指标
    3.2 道面结构层模量反算指标
    3.3 不同温度梯度范围动力响应指标的选取
        3.3.1 无翘曲动力响应指标的选取
        3.3.2 负温度梯度作用下动力响应指标的选取
        3.3.3 正温度梯度作用下道面结构评价指标的选取
    3.4 本章小结
第4章 基于BP神经网络的道面结构层模量反算
    4.1 BP神经网络算法
    4.2 BP神经网络的构建
        4.2.1 样本的处理
        4.2.2 神经网络的层数和节点数选取
        4.2.3 神经网络的参数选取
    4.3 道面结构层模量反算神经网络的训练与检验
        4.3.1 无温度翘曲状态道面结构层模量反算神经网络
        4.3.2 负温度梯度作用下道面结构层模量反算神经网络
    4.4 道面结构层模量反算神经网络的工程应用
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢

(3)基于探地雷达的沥青路面裂纹检测应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 探地雷达技术概论
    2.1 GPR电磁学原理与材料的电磁属性
        2.1.1 电磁学基本理论
        2.1.2 材料电磁属性
    2.2 探地雷达的系统组成与工作原理
        2.2.1 探地雷达系统概论
        2.2.2 探地雷达工作原理
    2.3 探地雷达工作方法与基本参数
        2.3.1 探地雷达探测方式
        2.3.2 探地雷达基本参数
    2.4 探地雷达数据处理
        2.4.1 数据编辑
        2.4.2 解震荡滤波
        2.4.3 时间零点校正
        2.4.4 带通滤波
        2.4.5 时变增益
        2.4.6 解卷积
        2.4.7 速度分析
    2.5 本章小结
第三章 探地雷达沥青路面裂缝检测试验研究
    3.1 沥青路面裂缝实验室检测
        3.1.1 实验准备
        3.1.2 实验结果分析
    3.2 有沥青上面层的混凝土裂缝实验室检测
        3.2.1 实验准备
        3.2.2 实验结果分析
    3.3 本章小结
第四章 公路路面裂缝病害探地雷达正演模拟研究
    4.1 FDTD基本原理与gpr Max
        4.1.1 FDTD基本原理
        4.1.2 gpr Max软件介绍
    4.2 沥青路面实验正演模拟
    4.3 上覆沥青层的混凝土板正演模拟研究
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
致谢
参考文献

(4)基于三维探地雷达和落锤式弯沉仪的路面结构状况无损评估(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 探地雷达路面无损探测国内外研究概况
        1.2.2 落锤式弯沉仪国内外研究概况
        1.2.3 存在的主要问题
    1.3 技术路线与主要研究内容
    1.4 本章小结
第二章 三维探地雷达和落锤式弯沉仪系统组成及工作原理
    2.1 三维探地雷达系统
        2.1.1 三维探地雷达的基础理论
        2.1.2 三维探地雷达系统组成
        2.1.3 三维探地雷达检测参数
        2.1.4 三维探地雷达检测基本原理
    2.2 落锤式弯沉仪
        2.2.1 落锤式弯沉仪的基本组成
        2.2.2 落锤式弯沉仪的检测原理
        2.2.3 基于FWD实测弯沉盆的模量反演方法
    2.3 本章小结
第三章 模量反演方法的验证和优化
    3.1 基于实测弯沉盆模量反演方法的全面论证
        3.1.1 依托工程简介
        3.1.2 不同弯沉盆拟合方法下的结果分析
        3.1.3 不同温度下的模量反演结果
        3.1.4 不同荷载级位对模量反演结果的影响
        3.1.5 不同周期的模量结果
    3.2 模量反演体系的优化
        3.2.1 结构层位
        3.2.2 结构参数
    3.3 本章小结
第四章 路面内部结构状况无损检测
    4.1 广明高速公路(大岗至高村段)工程概况
        4.1.1 项目概况
        4.1.2 交通量状况
        4.1.3 以往养护方案及养护效果分析
    4.2 三维探地雷达路面内部状况探测结果
        4.2.1 路面内部损坏状况
        4.2.2 路面各结构层厚度
    4.3 落锤式弯沉仪路面内部强度状况评估
        4.3.1 路面结构弯沉值
        4.3.2 路面各结构层强度
        4.3.3 路面结构承载能力
    4.4 本章小结
第五章 路面病害深度分析与具体处治策略
    5.1 路面病害深度分析
    5.2 路面病害分质处治策略
        5.2.1 分质处治指标
        5.2.2 分质处治判定结果
    5.3 本章小结
结论与展望
    结论
    主要创新点
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(5)高速公路半刚性基层沥青路面裂缝注浆技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 半刚性基层沥青路面裂缝病害现状和主要处置方式
        1.3.2 半刚性基层注浆处置方式
        1.3.3 半刚性基层内部病害的无损检测方法
        1.3.4 问题的提出及研究意义
    1.4 主要研究内容及技术路线
2 高速公路裂缝病害调研及无损检测技术的应用
    2.1 高速公路路面裂缝病害调研
        2.1.1 路面裂缝的基本形式
        2.1.2 路面裂缝的特点及与基层的关系
    2.2 高速公路裂缝病害无损检测技术的应用
        2.2.1 落锤式弯沉仪(FWD)的工作原理
        2.2.2 FWD检测技术的应用
        2.2.3 3D-RADAR的工作原理
        2.2.4 3D-RADAR检测技术的应用
    2.3 本章小结
3 半刚性基层注浆材料研究
    3.1 注浆材料的研制
        3.1.1 理想注浆液的一般要求
        3.1.2 注浆液原材料技术指标
    3.2 注浆材料试验研究
        3.2.1 注浆材料基本性能试验
        3.2.2 注浆材料应用性能试验
        3.2.3 推荐注浆材料基本性能指标
    3.3 注浆材料固化机理的微观分析研究
        3.3.1 扫描电镜
        3.3.2 能谱分析
    3.4 本章小结
4 半刚性基层注浆工艺及检测验收评价指标研究
    4.1 注浆方案设计
        4.1.1 设计基本原则
        4.1.2 注浆前调查
        4.1.3 注浆方案选择
    4.2 注浆施工方法研究
        4.2.1 孔位布设
        4.2.2 钻孔
        4.2.3 拌浆
        4.2.4 注浆
    4.3 注浆后检测项目及验收评价指标
        4.3.1 路面弯沉检测
        4.3.2 3D-RADAR检测
        4.3.3 裂缝两侧抬升检测
        4.3.4 基层注浆验收评价指标
    4.4 本章小结
5 注浆处置试验路段的应用效果评价及加速加载试验
    5.1 注浆试验路段的确定
        5.1.1 试验路段自然情况介绍
        5.1.2 路面损坏调查
        5.1.3 路况调查评价
    5.2 现场注浆试验和应用效果评价
        5.2.1 注浆处置措施的实施
        5.2.2 注浆后应用效果评价
    5.3 加速加载试验和结果分析
        5.3.1 试验目的
        5.3.2 试验内容
        5.3.3 传感器布置方案
        5.3.4 加载后传感器应变结果分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者介绍
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(6)三维雷达探测技术在沥青路面病害调查中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 探地雷达正演算法研究现状
        1.2.2 沥青路面病害探地雷达模拟研究现状
    1.3 本文主要工作
第二章 GeoScope?三维探地雷达工作原理及FDTD模拟算法
    2.1 GeoScope?三维探地雷达工作原理
    2.2 基于FDTD方法的三维探地雷达数值模型
        2.2.1 三维时域有限差分法
        2.2.2 数值稳定性分析
        2.2.3 激励源的设置
    2.3 UPML吸收边界条件
    2.4 本章小结
第三章 沥青路面病害的三维探地雷达的正演模拟
    3.1 三维球体脱空正演模拟
        3.1.1 三维球体脱空与周围关系
        3.1.2 三维球体脱空模型x方向的雷达波形特征图
        3.1.3 三维球体脱空模型y方向的雷达波形特征图
    3.2 三维长方体脱空正演模拟
        3.2.1 三维长方体脱空与周围关系
        3.2.2 三维长方体脱空模型x方向的雷达波形特征图
        3.2.3 三维长方体脱空模型y方向的雷达波形特征图
    3.3 三维球体脱空模型与三维长方体脱空模型对比
        3.3.1 三维球体与长方体脱空模型雷达波形图像相同点
        3.3.2 三维球体与长方体脱空模型雷达波形图像不同点
        3.3.3 三维球体与长方体脱空模型雷达波形图像识别规律
    3.4 路面纵向裂缝的正演模型分析
        3.4.1 路面纵向裂缝脱空与周围关系
        3.4.2 纵向裂缝正演模型x方向的雷达波形特征图
        3.4.3 纵向裂缝正演模型y方向的雷达波形特征图
    3.5 路面横向裂缝的正演模型分析
        3.5.1 路面横向裂缝脱空与周围关系
        3.5.2 横向裂缝正演模型x方向的雷达波形特征图
        3.5.3 横向裂缝正演模型y方向的雷达波形特征图
    3.6 路面横向裂缝与纵向裂缝模型对比
        3.6.1 路面横向与纵向裂缝正演模型雷达波形图相同点
        3.6.2 路面横向与纵向裂缝正演模型雷达波形图不同点
        3.6.3 路面横向与纵向裂缝正演模型雷达波形识别规律
    3.7 本章小结
第四章 实际道路病害探测
    4.1 工程概况
    4.2 测试设备与方法
        4.2.1 采用的测试设备
        4.2.2 采用的测试规程及标准
        4.2.3 检测方法
    4.3 表面裂缝检测结果分析及处理建议
        4.3.1 表面裂缝三维雷达反射波特征及判断
        4.3.2 与弯沉检测情况的对比验证
        4.3.3 实际道路检测结果及处理建议
    4.4 贯穿裂缝检测结果分析及处理建议
        4.4.1 贯穿裂缝三维雷达反射波特征及判断
        4.4.2 与弯沉检测情况的对比验证
        4.4.3 实际道路检测结果及处理建议
    4.5 下部脱空检测结果分析及处理建议
        4.5.1 下部脱空三维雷达反射波特征及判断
        4.5.2 与弯沉检测情况的对比验证
        4.5.3 实际道路检测结果及处理建议
    4.6 下部破碎检测结果分析及处理建议
        4.6.1 下部破碎三维雷达反射波特征及判断
        4.6.2 与弯沉检测情况的对比验证
        4.6.3 实际道路检测结果及处理建议
    4.7 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献

(7)车载落锤式弯沉仪在公路无损检测中的应用(论文提纲范文)

0 引言
1 落锤式弯沉仪工作原理
2 车载落锤式弯沉仪检测路基弯沉分析
    2.1 测点位置选择
3 车载落锤式弯沉仪检测路面弯沉分析
    3.1 基层、面层检测分析
        (1) 水泥稳定碎石基层弯沉检测
        (2) 沥青混凝土面层弯沉检测
    3.2 施工流程
        (1) 准备工作
        (2) 测试流程
    3.3 弯沉数据处理
4 结语

(8)半刚性基层损伤特性及服役状态评价(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 半刚性基层材料冻融损伤研究现状
        1.2.2 半刚性基层材料疲劳性能及损伤特性研究现状
        1.2.3 半刚性基层服役状态评价及大修处治研究现状
    1.3 主要研究内容
第2章 半刚性基层材料冻融损伤的模拟试验研究
    2.1 半刚性基层工作环境温湿条件的确定
    2.2 试件制备与试验方法
        2.2.1 原材料性质
        2.2.2 试件的制备与养生
        2.2.3 力学指标测试方法
    2.3 半刚性基层材料冻融损伤模拟试验条件与试验方法的确定
        2.3.1 半刚性基层材料力学性能对温湿敏感性的研究
        2.3.2 冻融试验温湿条件与试验方法的拟定
    2.4 水泥稳定碎石材料冻融损伤的模拟试验研究
        2.4.1 冻融损伤对抗压回弹模量的影响
        2.4.2 冻融损伤对弯拉回弹模量的影响
        2.4.3 长年限冻融损伤作用下弹模量水平
    2.5 二灰稳定碎石材料冻融损伤的模拟试验研究
        2.5.1 冻融损伤模拟试验结果
        2.5.2 当量冻融循环次数的确定
    2.6 本章小结
第3章 半刚性基层材料损伤特性及模量衰减规律研究
    3.1 半刚性基层材料破坏机理
        3.1.1 疲劳损伤原理
        3.1.2 冻融损伤原理
    3.2 试件制备及试验方法
        3.2.1 梁式试件的制备与养生
        3.2.2 疲劳加载试验
    3.3 冻融损伤对半刚性基层材料疲劳寿命的影响
    3.4 疲劳损伤模型分析及耦合损伤模型的参数确定
    3.5 冻融-荷载耦合作用下半刚性基层材料的损伤模型研究
        3.5.1 疲劳损伤作用下模量衰减规律
        3.5.2 冻融-荷载耦合作用试验方案的拟定
        3.5.3 冻融-荷载耦合损伤下模量衰减规律
        3.5.4 半刚性基层材料模量衰减规律分析
        3.5.5 道路设计中半刚性基层模量设计参数的取值
    3.6 本章小结
第4章 半刚性基层服役状态评价
    4.1 三维探地雷达在半刚性基层结构特征物探测中的应用研究
        4.1.1 三维探地雷达工作原理及后期数据处理
        4.1.2 基层结构类型及常见病害的雷达识别
        4.1.3 不同工作年限半刚性基层的雷达检测
    4.2 半刚性基层承载力评价方法研究
        4.2.1 FWD弯沉检测及模量反算方法
        4.2.2 用基层模量比进行承载力评价
    4.3 半刚性基层结构破坏指数的研究
        4.3.1 半刚性基层不同损坏类型对结构模量的影响分析
        4.3.2 基于结构破坏指数的基层工作状况评价方法
    4.4 旧路半刚性基层工作状况评价及大修处治方法
        4.4.1 现有旧路评价与加铺设计方法分析
        4.4.2 旧路半刚性基层剩余寿命的确定
        4.4.3 基于旧路半刚性基层整体评价的大修处治方法
    4.5 本章小结
结论和展望
参考文献
读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(9)高速公路尾矿路基稳定性与快速检测研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 铁尾矿料在道路工程中的应用
        1.2.2 铁尾矿料的工程特性国内外研究现状
        1.2.3 铁尾矿料路基施工技术国内外研究现状
        1.2.4 铁尾矿料路基施工质量检测国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 技术路线
第二章 铁尾矿路基填料物理力学指标试验研究
    2.1 依托工程概况
    2.2 尾矿填料放射性分析
    2.3 尾矿填料化学组成
    2.4 颗粒筛分试验
    2.5 击实特性试验
    2.6 铁尾矿料的强度形成机理
    2.7 本章小结
第三章 铁尾矿路基施工及施工质量控制技术研究
    3.1 概述
    3.2 试验段设置及铁尾矿路基包边土施工
        3.2.1 试验段目的
        3.2.2 试验段实施要求
        3.2.3 铁尾矿路基包边土施工
    3.3 表面沉降法及施工质量控制指标
    3.4 本章小结
第四章 PFWD和土壤模量刚度测试仪工作原理
    4.1 概述
    4.2 PFWD特性分析
        4.2.1 测试原理和性能参数
        4.2.2 测试流程和注意事项
        4.2.3 测试压力与弯沉关系研究
    4.3 土壤模量刚度测试仪特性分析
        4.3.1 测试原理
        4.3.2 测试流程和注意事项
    4.4 设备快速检测方法优点分析
    4.5 设备测试结果稳定性和相关性分析
        4.5.1 设备测试结果稳定性分析
        4.5.2 E_p与E_d相关性分析
    4.6 本章小结
第五章 铁尾矿路基快速检测方法研究
    5.1 概述
    5.2 常用验收方法及现场快速检测
        5.2.1 贝克曼梁法
        5.2.2 现场检测方案
        5.2.3 检测结果
    5.3 压实过程沉降差与E_d、E_p相关性分析
        5.3.1 对比检测方案
        5.3.2 回弹模量E_d与沉降差ΔH关系
        5.3.3 动回弹模量E_p沉降差ΔH关系
    5.4 土壤模量刚度测试仪和贝克曼梁弯沉相关性分析
        5.4.1 E_d与E_1相关性分析
        5.4.2 E_d与l相关性分析
    5.5 PFWD和贝克曼梁弯沉相关性分析
        5.5.1 E_p与E_1相关性分析
        5.5.2 E_p与l相关性分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

(10)基于红外成像的水泥混凝土路面脱空定量检测方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 红外热成像无损检测技术国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容和技术路线
第2章 路面脱空红外无损检测技术原理与分析
    2.1 水泥混凝土路面脱空成因分析
    2.2 路面脱空检测技术分析
        2.2.1 传统脱空检测技术
        2.2.2 现代脱空无损检测技术
        2.2.3 基于红外成像的脱空无损检测技术
    2.3 红外成像无损检测技术原理简介与分析
        2.3.1 红外热辐射原理
        2.3.2 固体的红外热辐射特性
        2.3.3 红外热像仪工作原理
    2.4 红外热成像无损检测步骤分析
    2.5 小结
第3章 脱空路面温度场传热理论与分析
    3.1 物体传热基本方式简介
    3.2 导热问题的数值解析分析
        3.2.1 导热基本原理
        3.2.2 导热微分方程
        3.2.3 定解条件
    3.3 水泥混凝土路面传热分析
        3.3.1 水泥混凝土路面传热形式分析
        3.3.2 日照条件下水泥混凝土路面边界条件分析
    3.4 小结
第4章 水泥混凝土路面脱空有限元数值模拟与分析
    4.1 有限元数值模拟方法简介
    4.2 水泥混凝土路面温度场数值模拟
        4.2.1 水泥混凝土路面结构模型
        4.2.2 路面模型脱空病害设定
        4.2.3 模拟基本参数值设定
        4.2.4 ANSYS数值模拟分析步骤
    4.3 数据处理与分析
        4.3.1 考虑脱空区面积对路面温度场的影响
        4.3.2 考虑脱空区厚度对路面温度场的影响
        4.3.3 考虑脱空区形状对路面温度场的影响
        4.3.4 考虑脱空介质对路面温度场的影响
        4.3.5 考虑检测季节对路面温度场的影响
        4.3.6 考虑水泥混凝土面层厚度对路面温度场的影响
    4.4 小结
第5章 水泥混凝土路面脱空的红外无损检测实验研究
    5.1 具有脱空病害水泥混凝土路面红外检测实验方案
        5.1.1 实验路块浇筑
        5.1.2 检测方案介绍
    5.2 红外热成像检测结果处理与分析
    5.3 小结
第6章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果

四、FWD的工作原理及其在公路检测中的应用(论文参考文献)

  • [1]岩层深度对沥青路面路表动态弯沉的影响[D]. 张梦源. 大连理工大学, 2021(01)
  • [2]机场刚性道面动力响应与结构层模量反算方法研究[D]. 那玮伦. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [3]基于探地雷达的沥青路面裂纹检测应用研究[D]. 刘泽昱. 重庆交通大学, 2020(01)
  • [4]基于三维探地雷达和落锤式弯沉仪的路面结构状况无损评估[D]. 赵为天. 华南理工大学, 2020(02)
  • [5]高速公路半刚性基层沥青路面裂缝注浆技术研究[D]. 周健楠. 沈阳建筑大学, 2020(04)
  • [6]三维雷达探测技术在沥青路面病害调查中的应用研究[D]. 田歌. 重庆交通大学, 2019(01)
  • [7]车载落锤式弯沉仪在公路无损检测中的应用[J]. 陶薇. 中国新技术新产品, 2019(11)
  • [8]半刚性基层损伤特性及服役状态评价[D]. 金飞龙. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
  • [9]高速公路尾矿路基稳定性与快速检测研究[D]. 刘建东. 石家庄铁道大学, 2019(03)
  • [10]基于红外成像的水泥混凝土路面脱空定量检测方法研究[D]. 马廷婕. 重庆交通大学, 2019(06)

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FWD工作原理及其在高速公路检测中的应用
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