高填方软岩路基工后变形特性及稳定性分析

以某高速公路高填方软岩路基工程为依托,对软岩填料物理力学特性参数开展了室内外测试。依据实验结果对高填方软岩路基压实提供建议,同时利用数值软件对高填方软岩路堤分别进行了工后变形及路基边坡稳定性分析。     

改良千枚岩填料的CBR值影响因素分析

选用十堰至天水高速公路安康东段的千枚岩为原材料,进行了一系列的实验。千枚岩属于软岩的一种,强度低、稳定性差且易崩解,不宜直接作为高等级公路路基填料,需要对其进行改性后填筑路基。同时基于CBR测试结果,结合方差分析理论分析了不同水泥掺量与不同粗粒料级配对千枚岩填料CBR的影响。结果表明:水泥掺量与粗粒料级配对千枚岩CBR值影响都比较显著;但在考虑到经济和工程特性要求时,通过分析选择水泥掺量为3%与粗粒料含量为55%级配组合为最佳组合。     

全风化软岩填料级配对压实与破碎特性的影响

为研究颗粒级配对全风化软岩填料的压实特性及破碎特性的影响,对不同级配的全风化软岩进行击实、筛分及承载比试验。结果表明：全风化软岩最大干密度为1.86～2.05 g/cm³,最佳含水率为9.50%～11.23%。最大干密度随粗颗粒质量分数的增大而增大,随有效粒径和限制粒径的增大而增大,随不均匀系数的增大而增大,随曲率系数的增大先减小后增大;最佳含水率随粗颗粒质量分数的增大而减小,随有效粒径和限制粒径的增大而减小,随不均匀系数的增大而减小,随曲率系数的增大先增大后减小;4种级配的全风化软岩填料击实后的平均破碎率为0～30%,击实后级配曲线均向上限偏移,含水率对填料破碎率的影响较小,且粗颗粒质量分数越小破碎率越小;不同级配的加州承载比(california bearing ratio, CBR)为2.90～12.36,填料在压实过程中存在一定破碎,但含石量较大的土体仍能满足路堤填料填筑要求。在路堤填筑过程中提高含石量能取得较好的压实效果,可提高路堤承载比。     

西部红层软岩地质特性及其对路基结构稳定性的影响

红层软岩对于高等级公路建设影响较大，本义阐述了我国西部红层软岩的分布及其地质特性，描述了红层软岩的岩体结构特征和工程特性，包括变形特征、抗剪强度特征、水理性质和软岩夹层问题，在此基础上，进一步分析了红层软岩对公路路基结构形式和稳定性的影响，并提了了相关的处治措施。     

西部红层软岩地质特性及其对路基结构稳定性的影响

红层软岩对于高等级公路建设影响较大.本文阐述了我国西部红层软岩的分布及其地质特性,描述了红层软岩的岩体结构特征和工程特性,包括变形特征、抗剪强度特征、水理性质和软岩夹层问题,在此基础上,进一步分析了红层软岩对公路路基结构形式和稳定性的影响,并提出了相关的处治措施.     

全风化花岗岩路基填料物理改良强度特性研究

以皖南山区G318青阳段改建工程的全风化花岗岩物理改良路基填料为研究对象,通过大型直剪试验研究其抗剪强度指标,探讨该改良填料的强度特性。研究结果表明：改良料具有较好的抗剪强度指标,表现为黏聚力较小,内摩擦角较大;抗剪强度随着含水率的增大呈减小趋势,在最佳含水率±3%的变化程度较小,施工时可以放宽填料含水率3个百分点进行填筑;在饱和时,抗剪强度降低约1/4,施工时应严防路基受水浸泡;压实系数的增大可以提高改良料的抗剪强度,增强其水稳定性;最大粒径对改良料的强度指标影响与粗颗粒含量有关,不可单独作为评价改良料强度的影响因素。     

SMA路面早期病害防治的材料技术分析

结合工程实践,从沥青结合料、粗集料、细集料、填料以及纤维稳定剂5个方面分析SMA沥青混合料的材料要求,并对级配要求进行论述,对工程实践具有指导作用。     

风化岩路基填料工程特性分析

近年来,交通网络不断延伸,公路建设逐渐由平原转向到山区,山区公路沿线风化岩居多,优质路基填料匮乏。通过理论与实验相结合的方法,对风化岩路基填料的工程特性展开分析,为风化岩在山区道路的推广应用具有重要意义。     

沈大高速公路改扩建工程SMA原材料质量控制

结合沈大高速公路改扩建工程提出了一些SMA路面施工时对粗集料、细集料、填料、纤维、沥青结合料等原材料的质量控制措施。     

铁路路基戈壁土填料物理力学特性试验研究

对取自兰新铁路第二双线路基试验段某工点的填料,开展颗粒分析、重型击实、大型直剪以及大型压缩试验等土工试验。研究结果表明:填料级配不良主要受曲率系数Cc控制;增大压实系数,可以提高填料的抗剪强度指标和压缩指标;含水率对填料的抗剪强度特性和压缩特性均有一定的影响;增加加载次数,可以提高填料的压缩指标效果。结论可为戈壁土填料在高速铁路路基工程中的应用提供参考及依据。     

节理岩体抗剪强度参数的实验分析

对红层软岩的大量实验表明，剪切与三轴压缩实验测得的抗剪强度参数值不一致，而且内摩擦角从完整岩石剪切实验、三轴压缩实验到结构面剪切实验呈现出由大到小的规律．基于上述实验结果，分别从岩石强度理论和实验方法的角度分析了3种实验所得参数不一致的原因，导出了三轴压缩实验得到的岩体抗剪强度参数与结构面抗剪强度参数之间的关系式，并提出了岩体抗剪强度参数的选取原则．     

高地应力层状软岩隧道大变形预测分级研究

为探明高地应力层状软岩隧道的非对称变形破坏规律及其支护结构的非对称受力特性,结合碳质千枚岩力学特性与变形破坏机制的各向异性特性,对层状软岩隧道围岩的非对称变形破坏特征进行了分析. 在93座典型高地应力层状软岩隧道变形数据的基础上,系统性地分析了隧道拱顶沉降、水平收敛、最大变形量与地应力、岩体抗压强度、隧道埋深之间的关系. 研究结果表明:高地应力层状软岩隧道的变形量与最大地应力、岩体抗压强度、埋深的分布较为离散,在一定地应力、岩体强度或埋深条件下,隧道变形量既存在于高值区间,也存在于低值区间;隧道变形量随地应力的增大、岩体强度的降低、埋深的升高逐渐向高值区间靠拢,高地应力层状软岩隧道大变形是高地应力、软弱围岩、层理弱面耦合作用的结果;基于隧道最大变形量与隧道强度应力比的幂指数变化规律,提出了高地应力层状软岩隧道的大变形预测分级指标.      

多年冻土区路基填土力学参数实验研究

岩土力学参数是岩土工程设计、施工、理论计算以及其他力学性质研究的基础,对岩土工程力学机理(如温控机理)的研究具有重要的意义。现对青藏铁路多年冻土区路基填土的力学参数进行了试验研究,得到了路基填土的一种不均匀的非连续中低压缩性土。同时,经过低温常规三轴压缩试验,获得了该填土的弹性模量、抗剪强度等指标在低温下与围压、地温之间的关系。这在一定程度上为路基在寒冷地区其他性能的研究奠定了基础,同时也为类似工程的相关性能研究提供了参考。     

确定节理岩体抗剪强度的结构影响函数法

本文通过室内直剪试验和三轴压缩试验研究了常见节理岩体类型的抗剪强度特征后,提出用抗剪强度“结构影响函数”来描述岩体结构对节理岩体抗剪强度的综合影响和用结构影响函数法来确定节理岩体的抗剪强度。该方法较现场试验法要简便、迅速、经济。     

钙质泥岩水岩作用特征及遇水软化机理

为掌握泥岩遇水后的工程特性,进一步揭示其遇水软化机理,对取自宁夏固原引水隧洞工程遇水易软化的白垩系钙质泥岩进行了矿物成分分析和物理力学性质试验.在此基础上,分析了钙质泥岩水岩作用特征,探讨了不同黏土矿物含量钙质泥岩遇水后强度和变形参数的变化规律和软化机理.研究结果表明:钙质泥岩的膨胀性及其强度遇水后迅速衰减;遇水后钙质泥岩力学参数的变化与黏土矿物含量均呈自然对数关系;钙质泥岩遇水软化是其在吸、失水过程中内部水化膨胀反应及其损伤不断加剧造成的,软化机理可用水岩作用过程示意图详细描述.      

高液限土在路堤填筑中的改良应用

综合处理应用高液限土进行公路建设,可以避免过大的增加工程造价及保证路基的强度和稳定性,结合广西等地区在这方面的实践情况,介绍了利用隔离排水、掺粗粒土、土石混填等方法综合改良高液限土进行路基填筑的经验,分析探讨其可行性,为今后相似情况下的设计或施工提供一定的借鉴。     

基于水岩相互作用的岩石力学性能研究

依托云南省富宁港一期工程,现场采集岩石试样,经过不同次数的干湿循环后作常规三轴压缩试验;对实测岩石力学性能参数进行回归分析,得到泥岩及砂岩在水岩相互作用下力学性能的变化规律;基于岩石弹性模量,应用连续介质损伤力学方法对比分析了泥岩及砂岩的损伤劣化特点;应用Hoek-Brown强度准则对岩石力学参数进行转换得到岩体综合强度参数;通过有限单元法得到不同次数的水岩相互作用下架空斜坡码头性能的变化特点。     

布敦岩沥青无机粉粒微观特征及改性机理

为了研究布敦岩沥青（Buton rock asphalt,BRA）中天然无机粉粒在沥青混合料改性过程中的作用,对布敦岩沥青中天然无机粉粒的特性和改性效果进行了分析. 利用X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、扫描电子显微镜（scanning electron microscopy,SEM）测定了无机粉粒的X射线衍射谱和微观图像;通过K值法和灰度图像处理,分析了布敦岩沥青中的天然无机粉粒的矿物组分、微观特征及其形成机制;采用动态剪切流变试验和混合料性能试验,测定了天然粉粒对胶浆和混合料性能的影响. 结果表明:布敦岩沥青中天然无机粉粒含有约85%的碳酸岩,主要由古海洋生物残骸形成;其余约15%成分为石英、云母和石膏,比例约为7∶6∶1,颗粒表面覆盖的层状和片状晶体构成的微观粗糙构造的面积可达80%以上;原始微观形貌特征和有机胶结料对粉粒微观构造的填充状态是影响天然粉粒改性效果的主要因素,以天然无机粉粒取代机制矿粉使沥青胶浆车辙因子最多提高0.524 kPa,动稳定度提高18.8%,冻融劈裂强度提高5.1%,冻融劈裂强度比提高至83.5%以上;复合改性时,天然无机粉粒能够作为助剂改善沥青质改性胶结料和沥青混合料的性能. 当采用天然沥青质改性时,无机粉粒使沥青胶浆车辙因子提高0.674～0.910 kPa,动稳定度提高21.1%～25.6%,冻融劈裂强度提高3.5%～5.6%,冻融劈裂强度比由85%提高至90%以上.      

试样尺寸及制样粒径大小对粗粒土三轴试验抗剪强度的影响

三轴试验是确定土的抗剪强度的主要方法,试样尺寸是影响三轴试验结果的重要因素之一.粗粒土的三轴试验需要采用大尺寸的试样进行,相应需要采用大尺寸试验装置及更多的制样用土.与大尺寸三轴试验相比,采用小尺寸三轴压力室,所需的试样较小,制样用土较少,且小尺寸三轴试验过程更快,试验成本更低.但采用小尺寸试样对粗粒土进行三轴试验时,往往得到偏小的抗剪强度参数,导致实际工程设计过于保守而不经济.为了降低试验成本,可以采用小尺寸试样进行试验,通过对试验结果进行修正来获得大尺寸试样试验结果,进而使工程设计具有良好的经济性.针对以上问题,本文对比研究了不良级配砾质砂混合物在采用去粗法前后制样试验所得的抗剪强度,提出了采用不同尺寸试样进行试验时对试验结果进行修正的方法及计算公式.