高速铁路路基智能填筑技术

本书为“高速铁路基础研究与技术创新丛书”之分册。本书对高速铁路路基智能填筑技术进行了系统论述，包括振动压实过程宏细观演化规律、高速铁路路基机-土耦合作用机理、压实效果评价理论与连续检测技术、路基智能填筑与质量控制成套技术、高速铁路路基智能填筑指挥系统等内容，涵盖高速铁路路基智能填筑技术的基础理论、技术应用、系统软件的近期新研究成果。本书可供从事高速铁路路基工程科研工作者、工程技术人员和相关专业师生参考。

第1章绪论
1.1振动压实机理
1.1.1摩擦减小理论
1.1.2共振理论
1.1.3波动传播理论
1.2填料振动压实特性
1.2.1填料组构影响
1.2.2振动参数影响
1.3机-土耦合理论
1.3.1弹性机-土耦合模型
1.3.2非线性机-土耦合模型
1.3.3黏弹塑性机-土耦合模型
1.4压实质量连续检测
1.4.1压实质量连续检测指标
1.4.2压实质量连续检测系统
1.5路基智能填筑
1.5.1路基填筑智能压实控制
1.5.2路基填筑工程机械自动化
第2章振动压实过程宏细观演化规律
2.1振动压实宏观物理力学演化规律
2.1.1多功能振动压实仪研制
2.1.2宏观振动演化规律
2.1.3填料振动响应分析
2.2振动压实细观组构特性演化特征
2.2.1级配变化分析
2.2.2颗粒形态分析
2.2.3细观组构研究
2.3基于离散元的振动压实细观组构分析
2.3.1离散元基本理论
2.3.2离散元仿真真实颗粒形态获取
2.3.3振动压实下填料离散元仿真分析
2.3.4不同级配填料骨架结构力学性能研究
2.4填料振动压实宏细观机理
2.4.1内部孔隙数量和体积演化
2.4.2内部孔隙率演化
2.4.3内部孔隙形状演化
2.4.4内部颗粒长轴方向演化
2.4.5内部颗粒等效粒径演化
2.4.6整体级配变化影响
第3章路基机-土耦合作用机理
3.1路基压实振动波传播规律
3.1.1振动波垂直传播机制研究
3.1.2振动波水平传播机制研究
3.1.3振动波三维传播规律
3.2路基压实质量参数影响规律
3.2.1振幅与频率对压实效果影响
3.2.2车速对压实效果影响
3.2.3级配对压实效果影响
3.2.3含水率对压实效果影响
3.2.4摊铺厚度对压实效果影响
3.3振动压路机-路基填料动力耦合模型
3.3.1三自由度黏弹塑性机-土耦合模型
3.3.2考虑压路机行驶的机-土耦合模型
3.3.3机-土三维动力学耦合分析量化模型
3.4振动压路机-路基填料动力仿真平台
3.4.1基于填料循环压实本构的机-土耦合仿真平台
3.4.2高速铁路路基振动波三维空间仿真反演与应用
3.4.3压路机振动波空间传播演化特征
第4章压实效果评价理论与连续检测技术
4.1基于振动信号能量压实质量控制指标
4.2路基压实质量连续检测技术应用案例
4.2.1京雄城际路基压实试验段
4.2.2京滨城际路基压实试验段
4.2.3黄骅路基压实足尺模型试验
第5章路基智能填筑与质量控制成套技术
5.1填料颗粒图像识别技术与设备
5.1.1京雄线现场级配识别验证
5.1.2填料级配连续检测硬件研发
5.2智能施工成套技术与装备
5.2.1填料作业管理模块
5.2.2智能粗平模块
5.2.3智能精平模块
5.2.4智能无人碾压模块
5.2.5智能边坡整修模块
5.3铁路路基智能填筑施工工法
5.3.1智能填筑施工概述
5.3.2工法特点及智能创新措施
5.3.3工艺原理
5.3.4人员、材料与设备
5.3.5施工工艺流程及操作要点
第6章路基智能填筑指挥系统
6.1系统架构
6.1.1总体架构
6.1.2数据方案
6.1.3关键技术
6.1.4系统研发原则
6.2模块功能
6.2.1项目管理模块
6.2.2施工组织计划
6.2.3施工管理模块
6.2.4形象进度模块
6.2.5质量管控模块
6.2.6工程调度模块
6.2.7系统管理模块
6.3全过程施工智能管理
6.4路基智能填筑技术应用案例
6.4.1京雄高速铁路大纵坡区间路基智能填筑
6.4.2京雄高速铁路固安东站站场路基智能填筑
6.4.3京雄高速铁路霸州北站站场路基智能填筑
6.4.4和若铁路且末站站场路基智能填筑
6.4.5京滨城际铁路北辰站站场路基智能填筑