连续压实控制系统解决方案

连续压实控制系统解决方案第一页，共54页。北京麦格天宝科技发展集团有限公司成立于2002年，为高新技术企业，拥有测绘资质和信息系统集成资质。专注于中国测绘、GPS、安全监测、数字化施工管理、行业信息化等领域技术创新，致力成为测控行业领导者。近年来，集团销售和服务网络遍及十多个省、市、自治区，累计拥有测绘、国土、通信、电力、石化、机场、水利、铁路等行业和单位10000多家用户。集团简介第二页，共54页。工程研发中心致力于专用领域测绘定位、高铁信息化和物联网行业领域关键技术的自主研发与深度积累，并提供系统集成和运营服务，利用综合竞争优势，向最终用户提供整体解决方案并完成应用系统的定制开发服务，形成“研发+集成+运营服务”，提高公司的整体竞争实力。目前已建立一支规范的研发队伍，完善创新机制，完善研发基础设施，明确组织架构，完善科技研发体系和项目管理、质量管理、内控管理、知识产权管理等各项管理制度，初步形成了纵横交叉、柔性可变又相对稳定的工程技术研发体系，为自主研发和深度积累奠定基础。现有80名员工，学士及以上学位占比96%，其中博士3名，硕士12名。工程研发中心简介第三页，共54页。本部主要工作：数字化施工解决方案为公路、铁路、水利、机场、矿山及港口等行业，提供完整建筑技术系统方案、工地测量系统、机械控制系统、施工资产管理服务、施工解决方案。Leveling

andCompactingMassExcavateCheckandAcceptDesignEstimationStakeoutPavingGeodeticandGeologySurvey第四页，共54页。一二三四五六七连续压实系统解决方案演示要点第五页，共54页。压实概念路基是由固体颗粒，液态自由水，和空气组成的三相体，以固体颗粒为骨架，水和气占据一定空洞充填孔隙，通常对路基进行打击和碾压使大小土块，固体颗粒重新排列和靠近，使小颗粒充填大颗粒之间的孔隙，而使部分水和空气排出，产生这种现象的结果是单位体积内固体颗粒增加，使单位体积的密度增大，减小孔隙率。一、项目背景第六页，共54页。（一）压实质量控制现状（1）常规检测——传统压实控制传统控制方法一览第七页，共54页。常规检测的不足在碾压结束后进行，属于结果控制，发现问题需返工，不能实时处理；依靠抽样试验进行，花费时间，加载占用重型设备，给施工过程带来干扰；仅得到“抽样点”的检验结果，很难控制路基压实的均匀性；发现个别抽样点不满足要求时，很难界定重新碾压的范围，容易造成其它合格区域的“过压”现象；抽样检验比较适合样本总体均匀的情况，当填料存在变异时，抽样点是否具有代表性值得怀疑。

碾压遍数控制法和碾压轮迹控制法都是经验性的施工工艺控制法。其发展背景是由于碾压巨粒料时没有其它控制方法而不得已采用的经验方法，属于宏观控制，无法准确控制精度。第八页，共54页。（2）连续检测——连续压实控制第九页，共54页。2000年以后

国外由于技术的成熟，研究的重点已转移到如何进行智能压实问题——压路机根据土体的变化进行自动调频调幅以优化压实。

“智能压实（IC）”，是CCC技术与压路机械进一步结合的产物，是筑路技术的“第三次革命”。

具有智能压实功能的压实机具（3）智能路基压实第十页，共54页。其它行业已开展相关标准的研究公路领域哈工大水电领域水电科研院公路领域哈建大铁路领域西南交大………2000198819932008国内相关行业连续压实控制的应用BYA92、94、2004瑞典德国ZTVE-StB-93、94、2009、2010一些国家关于连续压实控制的技术标准法国、荷兰、爱尔兰等国家计划将其纳入国家标准中，欧盟考虑建立一套统一的CCC技术标准。

TB10108-2011中国奥地利RVS8S.02.6第十一页，共54页。（国标TB10108-2011重点）压实程度、压实均匀性、压实稳定性压实程度控制---应根据与设定的目标振动压实值比较进行，每个检测单元在1平米内取平均值。---且通过率不小于95%进行控制，其中不通过的检测单元应呈分散分布状态。压实均匀控制---通过碾压轮迹上振动压实曲线的波动变化程度和碾压面振动压实值数据的分布特征

进行判定。 ---压实均匀性按振动压实值数据不小于其平均值的80%进行控制。压实稳定控制---采用振动压路机同一行驶方向的振动压实值进行。根据同一碾压轮迹上前后两遍振

动压实值数据的差异进行判断。---同一碾压轮迹上前后两遍振动压实值数据变化率不大于δ进行控制，其中δ为规定的

精度，根据相关方程、按照对应的常规质量验收指标数据变化率不大于5%进行确定。第十二页，共54页。一二三四五六七解决方案演示要点第十三页，共54页。将振动压实机具作为加载设备，根据压实机具与路基之间的相互作用，通过路基结构的反作用力（抗力）来分析和评定路基的压实状态，进而实现碾压过程中压实质量的连续控制。1.基本原理二、基本原理第十四页，共54页。通过对各种振动压实机具和各种填料的大量试验，验证了连续压实控制指标与常规检验指标（指K30、Ev2、Evd、K）之间具有正相关关系。3.验证结论第十五页，共54页。抗力与振动响应抗力与振动响应的一致性验证了理论分析结论抗力与干密度在压实度能测准的条件下，抗力与压实度之间具有正相关性抗力与K30抗力与Ev2抗力与Evd第十六页，共54页。4.麦格压实度算法与天宝CMV对比（相关性:0.991）第十七页，共54页。一二三四五六七解决方案演示要点第十八页，共54页。三、主要压实终端产品展示（国内外）国籍厂家名称终端图片国外1.戴纳派克终端（美国）2.vocus(美国沃开思与日本三井)终端3.安迈（瑞士）4.天宝终端（美国）5.宝马格终端（德国）13245第十九页，共54页。三、主要压实终端产品展示（麦格终端）第二十页，共54页。一二三四五六七解决方案演示要点第二十一页，共54页。压路机连续压实过程控制着眼于过程质量控制，实时显示作业道路的全部压实状况，完全无需凭猜测和经验施工。该系统为施工单位、监理和业主各方能提供更全面的压实信息，提高了作业质量和工作效率，是压实控制方式的革命性创举和趋势。四、压路机连续压实过程控制系统简介第二十二页，共54页。系统构成硬件部分显示终端、加速度传感器、GPS接收机、无线传输模块、GPS基准站软件部分1.内业分析软件（IAS）：道路设计（直线、圆弧、螺旋线）数据导入、道路信息计算和存储、模板设计、压实生产数据分析、工地管理。2.车载终端软件：道路加载、系统配置、作业配置、CMV计算和展示、遍数计算和展示、施工信息打印、欠压薄弱区计算和展示。第二十三页，共54页。压实传感器GPS天线压实系统安装部件----流动站电台控制器第二十四页，共54页。连续压实过程控制系统应用工作原理——GPS基本原理基准站建在已知或未知点上；基准站接收到的卫星信号并将差分信号实时发给流动站；流动站接收机将接收到的卫星信号和收到基准站信号实时联合解算，求得基准站和流动站间坐标增量（基线向量）。站间距30公里平面精度1-2厘米第二十五页，共54页。连续压实过程控制系统应用工作原理——压实传感器原理第二十六页，共54页。系统功能序号模块序号模块1压实状态11模板分配2压实度标定12查看生产3作业设置13绘图工具4系统配置14生产数据筛选5系统诊断15详细数据阅读器6报告生成16生产面板7工地模块17顔色分配器8道路编辑18相关性工具9道路放样19坐标转换工具10模板编辑20生产回放第二十七页，共54页。一二三四五六七解决方案演示要点第二十八页，共54页。碾压过程中，控制器记录、显示内容碾压开始，CB430控制箱实时显示并记录CMV值（压实度值）、碾压遍数、振动频率、行驶速度等信息。并用颜色、数据显示这些信息。第二十九页，共54页。碾压过程中，控制器记录、显示内容碾压过程中，CB430控制器实时显示并记录第一轮碾压数据。第三十页，共54页。碾压过程中，控制器记录、显示内容碾压过程中，CB430控制器实时显示并记录第二轮碾压数据。第三十一页，共54页。碾压过程中，控制器记录、显示内容碾压过程中，CB430控制器实时显示并记录第三轮碾压数据。第三十二页，共54页。碾压过程中，控制器记录、显示内容碾压过程中，CB430控制器实时显示并记录第五轮碾压数据。第三十三页，共54页。碾压过程中，控制器记录、显示内容碾压过程中，CB430控制器实时显示并记录第六轮碾压数据。第三十四页，共54页。碾压结束后，控制器记录、显示内容碾压结束后，CB430控制箱显示当前区域压实度状况。目标CMV值35。绿色表示达到CMV值，黄色、红色、蓝色表示低于目标CMV值。第三十五页，共54页。碾压报告碾压结束后，碾压报告能够在现场及时打印，并交给监理签字确认。第三十六页，共54页。系统内业数据处理—压实遍数通过计数视图可以查看压路机通过作业面的遍数，不同遍数按照不同的颜色显示，使得漏压区域、过压区域、躲避区域一目了然，导入线路设计后还可以显示相应桩号。如图两个没有碾压的区域为实验段单点沉降仪埋设点。第三十七页，共54页。系统内业数据处理—压实遍数由于实验段设计需要在相应横断面埋设剖面沉降仪，所以第二层的碾压无法完全按照设计碾压方式进行，从视图中看既有纵向碾压，也有横向碾压。第三十八页，共54页。系统内业数据处理—压实遍数由第三层压实遍数视图可以看出，作业面内大部分区域过压。第三十九页，共54页。系统内业数据处理—压实遍数由第四层压实遍数视图可以看出，作业面内大部分区域碾压遍数符合设计要求。第四层压实遍数视图第四十页，共54页。系统内业数据处理—CMV值CMV值视图中，不同区间的CMV值以不同颜色表示，能够直观的反映每层压实度。第五层达到并高于目标CMV值的区域为84%，低于目标CMV值的区域为16%。第四十一页，共54页。系统内业数据处理—CMV值第六层达到并高于目标CMV值的区域为71%，低于目标CMV值的区域为29%。第四十二页，共54页。系统内业数据处理—层厚度详细数据阅读器可以在作业面任意抽查填筑层数、每层碾压遍数、每层填料厚度、机器行驶速度等信息。如图截取的是任意一点第三、四、五层的数据，第四层压路机在这一点通过的次数为10次（其中包括轮迹重叠）。第四十三页，共54页。系统内业数据处理—层厚度如图为DK664+190横断面视图。第四十四页，共54页。系统内业数据处理—层厚度如图为DK664试验段第一层到第八层左中线纵断面视图。通过层的高程信息，可以看出第三层填筑厚度超出设计要求9cm，第五层填筑厚度超出设计要求15cm。第四十五页，共54页。影响CMV值的几个因素1、填料材质：不同的填料材质会对CMV值有直接影响。2、填筑材料厚度：每层填料摊铺的厚度，会对CMV值有直接影响。3、含水率：填料的含水率会对CMV值有直接影响。4、碾压行驶速度：压路机在碾压过程中的行驶速度会对CMV值有影响。5、激振力：不同吨位、品牌、型号的振动压路机，因为激振力不同，会对CMV值有直接影响。因此在实际应用中，如果其中一个因素或者几个因素发生改变时，需要在施工现场常规检测合格路段重新采集目标CMV值，作为本压路机针对此种填料的目标CMV值。第四十六页，共54页。连续压实过程控制系统特点1、能够实时检测并记录压实度数据2、能够实时显示实际压实度是否符合设计压实度要求3、能够实时显示实际压实厚度是否符合设计厚度要求4、能够实时显示碾压遍数5、能够实时显示碾压轨迹6、能够实时显示过压、漏压区域7、能够实时显示机械前进方向、速度、振动频率、幅度8、能够实现24小时不间断施工9、能够实现过程控制，而非事后检测第四十七页，共54页。一二三四五六七解决方案演示要点第四十八页，共54页。六、系统架构图及流程图第四十九页，共54页。一二三四五六七解决方案演示要点第五十页，共54页。压