近年来,大坝碾压质量实时监控技术的发展与应用,为确保大坝施工质量提供了先进的技术途径,但这些监控手段仅仅实现了对碾压参数的动态监控,不能直接监控土石坝料压实质量,因而不能实现对碾压土石坝压实质量的实时评判。现有的压实质量实时监测指标也存在一定的局限性,如:压实监测值CV的大小易受碾压机振动频率变化的影响;现有的地基反力指标忽略了滞后相位角的影响。本文基于先进的智能碾压理论,研究适合土石坝压实质量控制的压实监测指标及其改进,有助于提高土石坝压实质量监控与评估的精度。本文主要研究内容和成果如下:(1)介绍了土石坝智能碾压基本理论,以及碾轮-坝料相互作用系统,设计了土石坝智能碾压系统构成,开发了压实质量车载实时监测装置,并给出土石坝压实质量实时监控与快速评估方法,为土石坝压实质量控制提供了新的技术。(2)研究了土石坝碾轮振动性态,包括振动加速度时域和频域分析,根据加速度频谱图的变化,给出了三个不同压实阶段的区分;提出了碾轮-坝料相互作用系统中滞后相位角的概念,给出了应力法和霍尔传感器测滞后相位角的方法,建立了滞后相位角与碾压遍数之间的关系模型,并通过理论推导证明了滞后相位角的变化趋势。该研究为提出和改进压实质量监测指标提供了理论基础。(3)研究了基于加速度实时和滞后相位角的压实监测指标。通过试验数据分析地基反力指标_sF的局限性,提出了考虑滞后相位角的改进地基反力指标_sF?,以及坝料刚度指标K_b,建立了K_b与压实度之间的关系模型,进而基于克里金空间插值,实现了全施工仓面压实质量评估。(4)研究了基于加速度频域的坝料压实质量实时监测指标。分析了振动频率对压实监测值CV的影响,提出了耦合振动频率的坝料压实监测指标,减小了CV评估压实质量的误差;并提出了坝料过碾指标BV,通过设定BV阈值,可以有效防止坝料过碾现象的发生。