唐建偉，江輝煌，張道修，高明顯，吳龍梁，向衛(wèi)國

(1. 深圳市建筑工務(wù)署 土地投資開發(fā)中心，廣東 深圳 518031；2. 中國鐵道科學(xué)研究院深圳研究設(shè)計院，廣東 深圳 518054；3. 中國鐵道科學(xué)研究院，北京 100081；4. 深圳市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，廣東 深圳 518052)

連續(xù)壓實控制(Continuous Compaction Control，CCC)是指在填筑體碾壓過程中，根據(jù)土體與振動壓路機相互動態(tài)作用原理，通過連續(xù)量測振動壓路機振動輪豎向振動響應(yīng)信號，建立檢測、評定與反饋控制體系，實現(xiàn)對整個碾壓面壓實質(zhì)量的實時動態(tài)檢測與控制[1]。智能壓實[2,3]是在填筑體碾壓過程中，在連續(xù)壓實控制技術(shù)識別和評估壓實程度的基礎(chǔ)上，采用人工智能技術(shù)建立決策和反饋控制體系，實現(xiàn)對填筑過程的動態(tài)監(jiān)測和反饋控制，以求壓實效率的自動最優(yōu)化。連續(xù)壓實控制技術(shù)屬于數(shù)字化施工的范疇，是智能壓實技術(shù)的基礎(chǔ)。連續(xù)壓實控制技術(shù)的基本原理 (如圖1所示(圖中：1為加載設(shè)備；2為檢測設(shè)備；3為傳感器；4為信號調(diào)理；5為數(shù)據(jù)采集；6為分析處理；7為顯示；8為反饋控制；9為信息管理系統(tǒng)；10為后臺信息管理；11為遠程信息管理))是加載設(shè)備對填筑體施加振動荷載，由車載檢測設(shè)備采集和計算不同壓實程度下的響應(yīng)信號和振動測值，最后通過信息管理系統(tǒng)對檢測數(shù)據(jù)進行整理和分析并生成質(zhì)量檢驗結(jié)果。相比傳統(tǒng)壓實質(zhì)量檢測方法，連續(xù)壓實控制技術(shù)具有顯著的優(yōu)越性[4,5]。隨著大量工程實踐經(jīng)驗的積累和科技水平的日漸提高，世界各國(地區(qū))先后發(fā)布了各具特色的連續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)程和標準[1,5～10]，大大促進了該技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。連續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)程既是對該技術(shù)全面深刻的總結(jié)，也是該技術(shù)進一步發(fā)展的方向標。根據(jù)交通部“十三五”規(guī)劃，我國已步入填筑工程迅速建設(shè)階段[5]。提高填筑工程技術(shù)水平和確保填筑工程質(zhì)量關(guān)乎國運民生，責(zé)任重大。研究分析國外技術(shù)規(guī)程可深入了解該技術(shù)的發(fā)展歷程，正確理解該技術(shù)基本原理和應(yīng)用經(jīng)驗，對提升我國填筑技術(shù)水平和工程管理能力具有重要的實踐指導(dǎo)意義。本文以世界各國家(地區(qū))連續(xù)壓實控制技術(shù)的現(xiàn)行規(guī)程為研究對象，對比分析規(guī)程中最為關(guān)鍵的測值計算方法、質(zhì)量檢驗標準和合格評定方法三方面內(nèi)容，為連續(xù)壓實控制技術(shù)的進步提供有益參考。

圖1 連續(xù)壓實控制基本原理示意

1 各國技術(shù)及其規(guī)程的發(fā)展歷程

連續(xù)壓實控制技術(shù)萌芽于20世紀70年代[4,8]，進入80年代后，北歐一些國家陸續(xù)加入到研究之中，從方法原理、量測設(shè)備、處理軟件和標準等多個方面進行了廣泛的研究。隨著該思想的逐漸成熟和技術(shù)進步，于90年代初期正式提出了連續(xù)壓實控制的概念，并在一些實際工程中進行了應(yīng)用。從90年代開始，這項技術(shù)已陸續(xù)被歐洲一些國家納入有關(guān)標準中[6～10]，如：1990年奧地利發(fā)布的連續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)范RVS 8S.02.6，該規(guī)范分別于1993年和1999年進行了兩次局部修訂；1994年瑞典分別針對單、雙鋼輪振動壓路機發(fā)布了連續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)范BYA92和ATB V?g，并于2004年對其進行了修訂。Dynapac公司基于瑞典規(guī)范研發(fā)了DCA型壓實分析儀，該壓實儀是北歐地區(qū)應(yīng)用較早的連續(xù)壓實控制設(shè)備之一。1994年德國發(fā)布了連續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)范ZTVE-StB-93(1997年更新，2009年修訂)和TP BF-StB E2 94，Bomag公司基于德國規(guī)范研發(fā)了Vario Control系統(tǒng)。Vario Control系統(tǒng)主要包括車載平板電腦、移動軟件和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢SB記憶棒，真正意義上實現(xiàn)了數(shù)值化施工和管理，在歐洲地區(qū)取得了較好的應(yīng)用效果。此外，法國、荷蘭、愛爾蘭等國家也正計劃起草連續(xù)壓實控制技術(shù)相關(guān)標準和規(guī)范。目前，歐盟已經(jīng)發(fā)布歐洲地區(qū)統(tǒng)一的連續(xù)壓實控制技術(shù)標準PD CEN/TS 17006: 2016(試用版)，并于2018年宣布正式全面實施。美國已有24個州的交通局頒布了州立智能壓實標準，美國地區(qū)的統(tǒng)一標準也已經(jīng)起草完畢，預(yù)計近年正式發(fā)布和實施。我國于2011年頒布了首部連續(xù)壓實控制技術(shù)的國家行業(yè)標準TB 10108—2011，其后于2015年頒布了中國鐵路總公司企業(yè)標準Q/CR 9210-2015，并于2017年頒布了中國第一份公路路基智能壓實的推薦性標準JT/T 1127—2017?；谖覈倪B續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)范多家科研單位和廠商研發(fā)了相應(yīng)的連續(xù)壓實系統(tǒng)和設(shè)備，例如中國鐵道科學(xué)研究院研發(fā)的CCC-800系統(tǒng)、西南交通大學(xué)研發(fā)的CPMS系統(tǒng)、中海達研發(fā)的北斗壓路機智能壓實設(shè)備等。由于相關(guān)標準和規(guī)范的發(fā)布與實施，加上政府部門的大力支持，連續(xù)壓實控制技術(shù)已經(jīng)在我國公路、鐵路、機場等多個領(lǐng)域得到了大量的成功應(yīng)用。

各國家(地區(qū))規(guī)程主要規(guī)定了連續(xù)壓實控制技術(shù)應(yīng)用實施的4個步驟：(1)設(shè)備檢查，規(guī)定使用前需對包括振動壓路機、連續(xù)壓實控制系統(tǒng)和衛(wèi)星定位設(shè)備在內(nèi)的連續(xù)壓實設(shè)備進行全面檢測，檢測結(jié)果必須滿足相關(guān)技術(shù)要求方可采用；(2)相關(guān)校驗，通過建立常規(guī)檢測指標與振動測量值(Measured Value，MV)之間的相關(guān)性確定合格評定標準，只有滿足相關(guān)性校驗要求才可以采用；(3)過程控制，規(guī)定了如何通過壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性的控制進行碾壓過程的質(zhì)量控制；(4)質(zhì)量檢測，給出如何進行碾壓質(zhì)量的評估以及質(zhì)量控制的合格標準。由此可見，規(guī)程中的測值計算方法、質(zhì)量控制標準和合格評定方法是其核心內(nèi)容。

2 各國規(guī)程技術(shù)特點和借鑒

2.1 連續(xù)壓實控制系統(tǒng)及測值計算方法

各國家(地區(qū))連續(xù)壓實設(shè)備生產(chǎn)廠商針對本地填料的典型特性和普遍的工程實際，選擇了廣泛適用于本地區(qū)的連續(xù)壓實控制方法和指標，并研制了相關(guān)的連續(xù)壓實控制設(shè)備[4,8,11～17]。連續(xù)壓實控制的測值計算方法可歸納為四類：壓實度計法、模量方法、動力學(xué)方法和能量方法。各類方法根據(jù)不同計算原理提出了各自的檢驗指標，例如壓實度計法指標CMV，CCV，模量方法指標Evib，Ks，動力學(xué)方法指標VCV，能量方法指標MDP。各國家(地區(qū))典型的壓實設(shè)備和檢驗指標如表1所示。

表1 各國家(地區(qū))連續(xù)壓實指標和廠商代表

壓實度計法是通過判別振動壓路機振動輪響應(yīng)信號的畸變程度來評價填筑體的壓實狀態(tài)。通過頻譜分析，定義連續(xù)評定波形畸變程度的指標以便定量分析振動輪響應(yīng)信號的畸變程度。例如，CMV通過振動輪垂直加速度在頻域上的二次諧波振幅與一次諧波振幅之比并乘以某一系數(shù)(通常取300)獲得。模量方法是根據(jù)振動理論和彈性半空間理論建立了振動壓實的兩自由度模型，再通過力學(xué)平衡條件求解填筑體的剛度系數(shù)和動態(tài)模量，并以此指標來評價填筑體的壓實程度。動力學(xué)方法通過對壓路機振動輪與路基結(jié)構(gòu)相互作用的動力學(xué)分析，建立了振動輪加速度信號和抵抗力之間的關(guān)系，將加速度響應(yīng)指標作為連續(xù)壓實測試指標。能量方法是以振動壓路機與地面的相互作用為研究對象，利用滾動阻力和下沉的概念來確定作用在振動輪上的應(yīng)力和克服運動阻力所需的能量來評價填筑體的壓實程度。

各國家(地區(qū))規(guī)程和標準雖然沒有明確指定采用何種方法和指標，但受到本國壓實設(shè)備廣泛投入使用的影響，在實際應(yīng)用中大多有所側(cè)重，因而促成了該技術(shù)在世界各地百花齊放的局面。

2.2 質(zhì)量控制標準

連續(xù)壓實控制的質(zhì)量控制標準主要包括三方面內(nèi)容[1,5～10]：壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性。壓實程度是指填筑體碾壓過程中，表征碾壓層物理力學(xué)狀態(tài)的指標達到規(guī)定值的程度，相當(dāng)于壓實度的概念。壓實程度通常采用通過率(即通過的檢測單元面積之和占碾壓總面積的比例)進行控制。壓實均勻性是指填筑體碾壓過程中，碾壓面上各部分物理力學(xué)形狀(壓實狀態(tài))分布的一致性。填筑體的壓實均勻性對于上部結(jié)構(gòu)的支承條件有重要影響，關(guān)系到填筑體的使用性能和使用壽命。壓實均勻性往往通過分析碾壓完某一遍以后不同位置處數(shù)據(jù)的波動程度進行判斷和評估。壓實穩(wěn)定性是指填筑體碾壓過程中，在振動壓路機振動壓實工藝參數(shù)一定的情況下，路基壓實狀態(tài)隨碾壓遍數(shù)變化的性質(zhì)，關(guān)系到填筑結(jié)構(gòu)在重復(fù)荷載作用下是否能夠保持長期的穩(wěn)定狀態(tài)。壓實穩(wěn)定性通常采用不同壓實遍數(shù)下的數(shù)據(jù)變化率進行評估。各國家(地區(qū))規(guī)程對連續(xù)壓實控制的質(zhì)量控制標準如表2所示。

表2 連續(xù)壓實質(zhì)量控制合格標準

根據(jù)表2可知，各國家規(guī)程對壓實程度的要求大同小異(通過率要求在90%左右)。我國規(guī)程針對我國交通建設(shè)高速發(fā)展的基本國情，提出了相對較高的壓實程度控制標準(壓實通過率不低于95%)。在壓實穩(wěn)定性方面，我國規(guī)程針對鐵路建設(shè)和公路建設(shè)分別進行了不同的要求，而歐美國家(除奧地利以外)均未明確具體要求。在壓實均勻性方面，我國是基于平均值進行評價，而國外都是基于目標值進行的，沒有對振動壓實曲線本身的形狀提出要求，有可能出現(xiàn)滿足規(guī)定要求，而振動壓實曲線(數(shù)據(jù))依然有很大波動的現(xiàn)象，如圖2(a為0.8或0.9倍目標值；b為0.8倍平均值；c為平均值；d為1.2或1.9倍目標值)所示。在圖2中，對于一組波動較大的振動壓實曲線，若采用國外規(guī)程可判定壓實均勻合格，而采用我國規(guī)程則考慮到了振動壓實曲線本身的形狀判定陰影部位為壓實均勻性不合格。針對壓實均勻性的基本概念而言，我國規(guī)程對于壓實均勻性的判斷方法相對合理。

圖2 壓實均勻性判定示意

實際上，填筑體的壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性的控制是平行的關(guān)系，三者同為質(zhì)量控制的核心內(nèi)容、互為補充[1]。然而多數(shù)國家僅僅重點關(guān)注壓實程度控制，以壓實均勻性控制為輔助手段。隨著認知水平的提高和科技的發(fā)展，壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性逐漸受到廣泛重視。我國規(guī)程針對壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性分別規(guī)定了具體的控制要求，提出了更為全面和合理的連續(xù)壓實質(zhì)量控制體系。歐盟規(guī)程也將壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性納為質(zhì)量控制的重點，提出了基于統(tǒng)計學(xué)正態(tài)分布原理進行評估的方法(見圖3(1為不合格率P，是測量值平均值m和標準偏差σ的函數(shù)；2為控制區(qū)域振動測量值的標準偏差σ；3為控制區(qū)域振動測量值的平均值m；x為振動測量值；y為概率密度))，該方法根據(jù)正態(tài)分布基本原理，定義控制參數(shù)Z=m-1.28σ，以及不合格率P(圖3中陰影區(qū)域)低于某一規(guī)定值時通過校準確定的連續(xù)壓實控制最小接受值TM。當(dāng)Z≥TM時，滿足要求；當(dāng)Z

圖3 基于統(tǒng)計學(xué)原理評估方法示意

2.3 合格評定方法

合適的連續(xù)壓實控制質(zhì)量檢驗方法是把控填筑體質(zhì)量的關(guān)鍵[8～10]，也是連續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)程的核心內(nèi)容。目前，各國家(地區(qū))規(guī)程采用的連續(xù)壓實控制的質(zhì)量檢驗方法大體可分為四類：測值校準法、薄弱區(qū)域識別法、測值增量法和壓實工藝法。其中，目標值校準法在各國規(guī)范中均有所提及，是應(yīng)用要求相對較高的質(zhì)量檢測方法[1,5～10]；薄弱區(qū)域識別法是相對實用的方法[8]，在現(xiàn)實工程中往往應(yīng)用較多(尤其在北歐地區(qū)應(yīng)用較多)；壓實增量法通常為輔助方法，需結(jié)合薄弱區(qū)域識別法使用(如奧地利規(guī)程)；壓實工藝法僅適用于碾壓面積小且不重要的填筑體的壓實控制，如垃圾填埋場、景觀美化場地等。另外，美國提出的綜合評價法是對上述方法的總結(jié)歸納與改進的綜合性評定方法，該方法針對不同的工程應(yīng)用條件具有較好的適用性。

2.3.1 測值校準法

振動壓實的目標值是評判壓實程度的重要指標[8]，確定可靠的目標值是連續(xù)壓實控制成功應(yīng)用的關(guān)鍵。測值校準法是通過現(xiàn)場對比試驗建立振動測量值與常規(guī)驗收指標之間的相關(guān)關(guān)系，從而判斷連續(xù)壓實控制指標的適用性，并根據(jù)常規(guī)驗收指標確定對應(yīng)的振動壓實測值的目標值，其基本原理如圖4所示(x為常規(guī)質(zhì)量驗收指標值；[x]為按照現(xiàn)行相關(guān)標準確定的常規(guī)質(zhì)量驗收指標合格值；MV為振動測量值；[MV]為振動測量目標值；a，b為回歸系數(shù))。當(dāng)振動測量值不小于目標值時判定滿足壓實要求，反之判定不滿足壓實要求。

圖4 目標值校準示意

各國家(地區(qū))規(guī)程采用目標值校準法進行質(zhì)量驗收的一般要求如下：(1)試驗段的填料、含水量及填層厚度等與施工段的參數(shù)相同；(2)試驗段采用的振動壓路機及振動壓實工藝參數(shù)與施工段相同；(3)試驗期間振動壓路機穩(wěn)定運行，嚴禁使用智能調(diào)頻調(diào)幅模式。各國家規(guī)程在試驗段長度、對應(yīng)的常規(guī)檢測指標和數(shù)量、相關(guān)系數(shù)標準等要求上存在一定的差異，如表3所示。

表3 目標值校準法具體要求對比

由表3可知，在試驗段長度要求方面，德國規(guī)程最短(20 m)，其次是歐盟規(guī)程(30 m)，其余各國規(guī)程的要求相對較長(均為100 m)，這與各國廣泛采用的連續(xù)壓實指標有關(guān)。目標值校準試驗的目的在于建立振動測量值與常規(guī)質(zhì)量檢驗指標之間的關(guān)系，要求兩者指標具有一定的代表性，從而能夠較好地反映整體水平。因此，規(guī)程對于試驗段長度的要求意在確保足夠的試驗長度以使得振動測量值與常規(guī)質(zhì)量檢驗指標能夠充分反映填筑壓實的真實水平。德國和歐盟標準建議主要采用力學(xué)方法指標，而力學(xué)指標的敏感性相對其他指標相對穩(wěn)定[9,11]，即沿著試驗段的波動幅度相對較小。力學(xué)指標在較短距離內(nèi)便可反映出振動壓實的平均水平，因而較短的試驗長度即可滿足目標值校驗要求。在對應(yīng)的常規(guī)檢測指標方面，各國均建議優(yōu)先采用力學(xué)類檢驗指標(主要為PLT，LWD中的變形模量)。我國和歐盟規(guī)程保留了物理類檢驗指標(壓實度)，主要是考慮到規(guī)程的適用區(qū)域廣，不同地區(qū)的工程條件和填料性質(zhì)千差萬別，存在較多力學(xué)類檢驗指標不適用的情況。我國鐵路規(guī)程建議力學(xué)類檢驗指標結(jié)合物理類檢驗指標進行質(zhì)量檢驗。針對鐵路路基填料，既要求保證填筑體具有足夠的強度和剛度，又要求填筑密實以保證具有足夠的穩(wěn)定性。

在常規(guī)檢測數(shù)量要求方面，各國規(guī)程的基本思想是針對不同的檢測方法，在均勻分布要求的前提下滿足數(shù)學(xué)相關(guān)性分析所需的數(shù)量。常規(guī)檢測點數(shù)量越多，越能反映出平均水平，所得到的目標值也就越可靠，但同時工程成本也將越大。因此，在滿足工程精度要求前提下，各國規(guī)程綜合考慮各方面因素確定了合適的常規(guī)檢測點數(shù)量。在相關(guān)系數(shù)要求方面，各國普遍認為相關(guān)系數(shù)不小于r(r=0.7，即r2≈0.5，數(shù)學(xué)強相關(guān)與弱相關(guān)的分界點)時振動測量值與常規(guī)檢測指標才被視為線性相關(guān)，此時方可應(yīng)用連續(xù)壓實控制技術(shù)。

另外，在含水量要求方面，含水量對填料的物理力學(xué)性質(zhì)影響顯著[9～11]，因此各國規(guī)程均提到了需重視填料含水量問題。含水量變化大時，一方面填料難以達到壓實要求；另一方面，填料的物理力學(xué)性質(zhì)對應(yīng)的含水量不唯一，即填料在某一剛度或密實度條件下可對應(yīng)兩種不同的(高、低)含水量。與此同時，振動測量值與常規(guī)質(zhì)量檢驗指標對含水量的敏感性往往相差較大[9～11]，從而導(dǎo)致兩者在相關(guān)性校驗時的離散性很大，甚至無法滿足連續(xù)壓實控制技術(shù)應(yīng)用的基本要求。針對填料含水量問題，歐洲各國提出了如果細粒部分(粒徑<0.06 mm)超過15%時必須特別注意含水量，但是均未規(guī)定含水量具體標準。美國對于含水量十分重視，不僅提出了填料含水量保持在標準普氏最佳值的65%～95%范圍內(nèi)的應(yīng)用要求，而且給出了進行含水量校正的建議方法。遺憾的是，美國規(guī)程在填料含水量控制方面過于繁瑣，實際工程往往也難以達到要求。我國規(guī)程指出需重視含水量的問題，但未給出具體的建議和措施，仍然停留在經(jīng)驗應(yīng)用層面。由此可見，雖然填料含水量問題對連續(xù)壓實控制的影響顯著已是共識并且得到了廣泛重視，但是截至目前仍然沒有一個滿意的應(yīng)用辦法。

2.3.2 薄弱區(qū)域識別法

薄弱區(qū)域識別法是根據(jù)連續(xù)壓實控制設(shè)備采集到的全部壓實區(qū)域的振動壓實數(shù)據(jù)，通過各區(qū)域的數(shù)據(jù)對照找到振動測量值最低的部位，進而識別壓實現(xiàn)場薄弱區(qū)域并對薄弱區(qū)域進行常規(guī)質(zhì)量檢驗，從而評估整體壓實質(zhì)量的驗收方法，其原理如圖5所示。該方法假設(shè)識別出來的薄弱區(qū)域是剛度或密度最低的區(qū)域，并在這些區(qū)域上進行壓實質(zhì)量的常規(guī)檢測驗收。如果驗收符合要求，則認為整個控制區(qū)域滿足要求。薄弱區(qū)域識別法不需要進行振動測量目標值校準，同時可以大幅度減少常規(guī)檢測驗收測試的次數(shù)，可較好地適用于小型場地或無法應(yīng)用目標值校準法的工程情況。

圖5 薄弱區(qū)域識別示意

根據(jù)薄弱區(qū)域識別法的基本原理可知，該方法主要包括薄弱區(qū)域識別和薄弱區(qū)域驗收兩方面內(nèi)容?？傮w上，各國家(地區(qū))規(guī)程對薄弱區(qū)域識別法的應(yīng)用思路基本一致：當(dāng)振動測量值低于某一判定標準，且振動測量值連續(xù)較低區(qū)域大于規(guī)定的面積時，即可識別為壓實薄弱區(qū)域。采用常規(guī)質(zhì)量檢測方法對薄弱區(qū)域進行質(zhì)量驗收，再根據(jù)薄弱區(qū)域驗收結(jié)果評估整體壓實質(zhì)量。具體細節(jié)上，各國規(guī)程對于薄弱區(qū)域的判定標準和檢測要求有所差異，具體見表4。

表4 薄弱區(qū)域識別法具體要求對比

由表4可知，歐洲國家主要根據(jù)壓路機生成的用于現(xiàn)場測試的地圖(密度法或PLT)中識別出最薄弱點，從而根據(jù)薄弱點的連續(xù)分布面積判定薄弱區(qū)域，屬于半經(jīng)驗方法。我國和美國給出了識別薄弱區(qū)域的明確標準，具有一定的進步性。同時，我國規(guī)程針對不同的工程對象，細分了薄弱區(qū)域判定面積的標準，較好地促進了薄弱區(qū)域識別法的廣泛應(yīng)用。除奧地利外，歐美國家對薄弱區(qū)域質(zhì)量檢測驗收的要求與常規(guī)質(zhì)量檢測驗收要求一致。我國規(guī)程則規(guī)定了在薄弱區(qū)域每100 m至少進行1組壓實系數(shù)和1組地基系數(shù)的最低標準，其要求相對嚴格。

2.3.3 測值增量法

振動測量值增量法的基本思想是，在填料類型、水含量和工藝參數(shù)等條件一定時，填筑體能夠達到的最大壓實程度也一定。因此，可以通過分析連續(xù)壓實過程中振動測量值的變化情況判斷填筑體是否達到了壓實要求。當(dāng)前后兩遍振動測量值的增量小于某一標準時，即可判定填筑體達到了該條件下的最大壓實程度。測值增量計算如式(1)所示：

(1)

式中：MVi和MVi-1分別為第i次壓實和第i-1次壓實的測量值數(shù)據(jù)。如有必要，可以使用線性插值法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到網(wǎng)格上以進行精確的空間比較。如果ΔMV陣列的平均值大于某一規(guī)定值(奧地利、歐盟規(guī)程為5%，中國規(guī)程為3%)，則表明碾壓區(qū)域可能未完全壓實并且應(yīng)重復(fù)該過程。此外，根據(jù)ΔMV的標準差(通常要求其標準差不大于10%)可量化分析振動測量值的可重復(fù)性，從而彌補了連續(xù)壓實控制可重復(fù)性分析時采用目視檢查和主觀判斷的不足。

測值增量法較好地適用于不能直接采用目標值校準法或填料不均勻難以應(yīng)用薄弱區(qū)域識別法的情況，例如巖石填充、非均勻分布地層或含有鵝卵石和巨石的填料等情況。該方法結(jié)合薄弱區(qū)域識別法聯(lián)合應(yīng)用時，往往可以取得較好的效果。各國家(地區(qū))規(guī)程對應(yīng)用振動測量值增量法須滿足的工藝要求做了相應(yīng)規(guī)定，其最關(guān)鍵的區(qū)別在于增加率標準的差異。

2.3.4 壓實工藝法

壓實工藝法的基本思想是，當(dāng)壓實設(shè)備機械參數(shù)(壓路機質(zhì)量、振動幅度、振動頻率、行進速度)、填料類型、填料含水量確定時，可根據(jù)現(xiàn)場試驗和以往經(jīng)驗確定填筑體滿足壓實要求所需的填筑厚度和壓實遍數(shù)。利用連續(xù)壓實控制的自動定位系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)實現(xiàn)壓實的過程控制。該方法的關(guān)鍵在于實時全程記錄壓實施工過程中壓實區(qū)域每個地點的壓實遍數(shù)、填筑厚度等工藝數(shù)據(jù)，是一種側(cè)重于經(jīng)驗的輔助性驗收方法，通常應(yīng)用于不重要的小規(guī)模施工。歐盟規(guī)程允許在特定條件下應(yīng)用壓實工藝法，而我國和美國規(guī)程均未提及此方法的應(yīng)用。

2.3.5 綜合評價法

Mooney等[9]在NCHRP研究項目的研究報告中提出了包含有六種推薦質(zhì)量保證規(guī)范選項的綜合評價法，據(jù)悉該評價方法已被納入即將發(fā)布的美國聯(lián)邦規(guī)范。綜合評價法中的六種選項分為三個主要類別，分別編號為1,2a，2b，3a，3b，3c。在選項1中，連續(xù)壓實控制技術(shù)用于輔助質(zhì)量保證，質(zhì)量驗收依然采用常規(guī)質(zhì)量檢測。選項2a和2b是基于振動測量值的變化進行壓實質(zhì)量的評價，其基本原理類似于測值增量法。選項3a，3b，3c是基于建立振動測量值與常規(guī)檢測相關(guān)關(guān)系并通過率定得到的目標值進行壓實質(zhì)量的評價。其基本原理與測值校準法類似，但是在目標值率定的具體過程上存在一定的區(qū)別。以上每個選項都可以作為質(zhì)量保證的獨立方法，也可以組合兩個或更多個選項同時應(yīng)用以增加質(zhì)量評估的可靠性。

選項1：壓實信息最薄弱區(qū)域常規(guī)質(zhì)量檢測

質(zhì)量保證選項1利用連續(xù)壓實控制技術(shù)來識別評估部分的最薄弱區(qū)域。最薄弱的區(qū)域根據(jù)測量通過期間記錄的最低振動測量值進行定義。質(zhì)量驗收時可以選擇多個最薄弱的區(qū)域，并在選擇的薄弱區(qū)域內(nèi)進行常規(guī)質(zhì)量檢測。如果薄弱區(qū)域驗收符合指定標準，則評估部分的壓實質(zhì)量符合驗收要求。需要明確的是，薄弱區(qū)域的常規(guī)質(zhì)量檢測必須嚴格按照現(xiàn)行標準和規(guī)范進行。

選項2：限制振動測量值的百分比變化

質(zhì)量保證選項2利用振動測量值的百分比變化來評價壓實質(zhì)量。評估區(qū)域的質(zhì)量評價是通過比較相同條件下連續(xù)兩次碾壓的測量值變化是否達到閾值或目標變化率進行驗收的。可以通過兩種方式實施選項2：基于評估部分的平均振動測量值的百分比變化進行質(zhì)量評價；或者，基于各位置記錄點測量值變化的數(shù)據(jù)陣列的空間分析進行質(zhì)量評價?？紤]到振動壓路機的行進方向和振動輪寬度范圍內(nèi)填料的水平非均勻性對振動測量值的影響，采用選項2進行質(zhì)量驗收時必須確保每次振動測量的條件一致。

選項3：振動測量值數(shù)據(jù)與目標測量值對比

質(zhì)量保證選項3必須在質(zhì)量驗收之前通過現(xiàn)場率定試驗確定振動測量目標值。當(dāng)存在大量的類似工程記錄和案例時，振動目標值也可以根據(jù)項目數(shù)據(jù)庫信息確定?？紤]到影響振動測量值的因素較多且各因素之間的關(guān)系復(fù)雜，因此在確定目標值的方法上應(yīng)根據(jù)具體情況而定。選項3a，3b，3c均按照評估部分的振動測量值超過振動測量值目標值時評定為合格，評定為合格的部位占整體評估部分的比例或者面積占比不應(yīng)小于某一閾值，通常要求合格占比達80%～95%。每個選項在合格率計算、合格率閾值、不合格區(qū)域分布等方面有所區(qū)別。

由此可見，各類檢驗方法的技術(shù)特點和應(yīng)用條件均有所不同。針對實際中不同的工程周邊環(huán)境、場地條件、填料特性和工程性質(zhì)等特點，合理選用或者組合應(yīng)用各類質(zhì)量檢驗方法是實現(xiàn)連續(xù)壓實控制技術(shù)成功應(yīng)用的有效途徑。

3 結(jié) 論

目前，世界多個國家和地區(qū)陸續(xù)發(fā)布關(guān)于連續(xù)壓實控制技術(shù)的規(guī)程和標準。從規(guī)程發(fā)布國家來看，主要為歐美地區(qū)的發(fā)達國家，一定程度上從側(cè)面反映出了連續(xù)壓實控制技術(shù)的前沿性。從各國規(guī)程的發(fā)布時間來看，歐美國家發(fā)布較早，我國規(guī)程發(fā)布時間較晚。由此分析，國外對連續(xù)壓實控制技術(shù)的研究起步早，得到了較好的推廣應(yīng)用；我國的連續(xù)壓實控制技術(shù)應(yīng)用起步較晚，目前仍然具有較大的推廣和應(yīng)用空間。盡管我國在連續(xù)壓實控制設(shè)備的研制上取得了較好的發(fā)展，并且在公路、鐵路、大壩、機場等多個領(lǐng)域?qū)υ摷夹g(shù)進行了成功應(yīng)用，積累了一定的工程經(jīng)驗。但是實踐中往往存在合格評定方法選取不恰當(dāng)、碾壓設(shè)備品種繁雜、技術(shù)人員水平參差不齊、管理粗放等情況，不利于連續(xù)壓實控制技術(shù)在我國取得更好的應(yīng)用。為此，本文通過對比分析各國家連續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)程，借鑒國外的成功應(yīng)用經(jīng)驗，以期促進我國連續(xù)壓實控制技術(shù)的發(fā)展。本文工作得到的主要結(jié)論如下：

(1)連續(xù)壓實控制方法的基本理論日漸成熟，朝著能夠真實反映實際振動問題的理論方向發(fā)展，連續(xù)壓實控制的精度要求也被逐漸提高；

(2)細顆粒填料的含水量問題對連續(xù)壓實控制的影響顯著并已經(jīng)得到了廣泛重視，工程應(yīng)用中需控制好填料的含水量；

(3)連續(xù)壓實控制質(zhì)量檢驗方法以目標值校準法為主，薄弱區(qū)域識別法結(jié)合壓實增量法為輔，各類應(yīng)用方法需針對工程特點靈活應(yīng)用；

(4)連續(xù)壓實控制的質(zhì)量控制標準日益受到重視，將壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性有機結(jié)合起來進行綜合評估具有明顯的先進性，是質(zhì)量控制標準發(fā)展的趨勢；

(5)建立統(tǒng)一的連續(xù)壓實控制技術(shù)人員培訓(xùn)和考核機制，實現(xiàn)統(tǒng)一、規(guī)范的工程項目管理，可促進該技術(shù)在我國取得良好的應(yīng)用。