冲击荷载作用下的路基动力反算研究

针对目前路基设计指标回弹模量与施工指标压实度不统一，以及缺乏路基动力参数分析方法的问题，根据动力半空间理论，推导任意轴对称垂直分布半正弦波冲击荷载作用下的弹性半空间表面竖向位移的动力解析解；结合FWD和PFWD在路基表面实测的冲击荷载和竖向位移的动力时程数据，建立路基动力反算数学模型，并研究大范围收敛的反算算法，编制反算软件，解决初始值、局部收敛和解的唯一性问题，实现同时反算路基模量和密度，以达到同时检测路基设计指标和施工指标的目的。然后，通过现场不同典型填料路基的对比检测和反算分析以及室内对比试验，对反算结果的影响因素进行敏感性分析，建立动力反算结果与常规测试结果及室内动态模量之间的相关关系，验证反算结果的合理性，从而提出基于动力反算的路基承载能力和施工质量检测方法和评价标准，为FWD和PFWD快速检测路基动力参数提供理论依据。因此，本项目具有重要的理论和实际意义及显著的工程应用价值。

针对目前路基设计指标（回弹模量）与施工指标（压实度）不统一，以及缺乏路基动力参数分析方法的问题，根据动力半空间理论，采用双积分变换法，推导了任意轴对称垂直分布半正弦波冲击荷载作用下的弹性半空间表面竖向位移的动力解析解。据此，结合FWD和PFWD在路基表面实测的冲击荷载和竖向位移的动力时程数据，建立了路基动力反算数学模型，并研究了可靠的反算算法，解决了局部收敛问题，编制了相应的反算软件，实现了同时反算路基模量和密度，从而达到同时检测路基设计指标和施工指标的目标。然后，通过现场不同典型填料路基的对比检测和反算分析以及室内对比试验，对反算结果的影响因素进行了敏感性分析，建立了动力反算结果与常规测试结果及室内动态模量之间的相关关系，验证了反算结果的合理性，从而提出了基于动力反算的路基承载能力和施工质量的检测方法和评价标准，为FWD和PFWD快速检测路基动力参数提供了理论依据。因此，本项目具有重要的理论和实际意义及显著的工程应用价值。