声源识别技术已逐渐被推广应用到轨道交通工程的结构损伤测试领域,国内外都有一些研究人员开展了对钢轨、钢结构、土工等运营工况下的状态声源识别技术应用研究,取得了一些成功的技术经验。本文先通过相关性分析选用音色指标,之后运用仿真计算和实测不同压实度土体的敲击声特征提取明确了识别方法,并提出标准值,最后将此方法应用到现场碾压过程中。实现了室内、外土体实时、连续和完整的压实质量控制,运用该技术能够极大的提高施工效率和工程质量,同时该技术可推广到其他类型的土工和结构检测中,研究和推广生源识别技术具有重要的现实意义。从土工检测中敲击声的特点出发,选用MIRtoolbox音色工具箱,将工具箱中音色指标和目标工况做相关性分析,得到能表征土体压实度和钢管混凝土脱空非脱空状态的音色指标。选用广东地区回填工程中普遍常用的花岗岩残积土,在室内制作不同压实度的土柱,用力锤激励并采集声音和加速度信号,用240维音色特征分析其音色指标与土体压实度之间的关系,通过归一化分析,取相关性强的指标进行拟合,进而实现了利用敲击声中提取的音色指标及其标准值来识别土体的压实程度。与传统的土工压实度检测和连续压实控制技术相比,该技术应用面更为广泛,能够推广应用到其他类型的检测中。本文分析和研究成果如下:（1）通过模拟计算,运用土体运动方程和能量法得出的土体自振频率,发现土体自振频率与（?）密切相关,在相关性分析的基础上提出了表征土体压实度的子带谱质心指标。通过室内制作不同压实度土样,采集敲击声进行音色分析,发现频谱图中1200 Hz～4200 Hz的条带随压实度增大稳定增长,在此频带内计算得到的子带谱质心指标值能很好的表征土体压实度。试验得到当锤击力为55±5 N时,子带谱质心和压实度间相关系数达0.81,拟合方程为y=38x-1048。采用此方程和采集到声音进行子带谱质心分析,从而可反向预测土体压实度。同时通过研究发现,锤击力大小对子带谱质心指标的影响不大。当土体压实度由76%增长到100%时,子带谱质心值由1500 Hz增大到3000 Hz。结果表明,土体压实度越大,其敲击声中谱质心值越大。同时得到当锤击力为55±5 N时,加速度信号中子带谱质心和压实度相关系数达0.78,也可表征土体压实度。（2）对现场多遍碾压过程中的声音信号和加速度信号进行滤波,发现滤波1200 Hz后的频谱云图有明显变化的规律性条带。对声音信号和加速度信号分别进行子带谱质心的提取和分析,发现现场碾压中,声音子带谱质心特征值和加速度子带谱质心特征值都能很好的表征土体压实度。随着路基土的逐渐压实,其压实度增大,各指标值也随之增大。声音子带谱质心指标值由1500 Hz增大到2000 Hz,加速度子带谱质心指标值由3000 Hz增大到4000 Hz。（3）提出采用音色指标“波动强度（简称F指标）”识别钢管混凝土脱空缺陷的方法,并对不同的材料分别进行锤击声分析,得到纯钢管敲击声中F指标值大于3900,均值为4387;纯混凝土敲击声中F指标值小于2800,均值为2699;长细比为1:1的钢管混凝土试件和长细比5:1的钢管混凝土柱密实状态时敲击不同位置后的敲击声中F值处在2800～3200间,均值在3052～3125之间,小于3200;脱空在中心或端部时,F值在3168～3570间,均值在3343～3430间,且脱空在端部时的F值相对更大,大于3300。对钢管混凝土试件和柱,敲击二者的脱空位置,发现敲击力越大F指标值越大,洞径比越大,F指标值越大;钢管直径越大,F指标值越小。