公路路基含水量预估方法研究

为了确定不同降水可靠度条件下的路基含水量变化区间,应用统计学原理对试验路所在地区降水量历史数据进行分析,采用区间估计法计算了不同可靠度条件下的降水量区间。并在试验路段埋设湿度传感器,对同一时期路基含水量和降水量进行同步实时观测,建立了降水量与路基含水量之间的函数关系式。结果表明：路基含水量与降水量之间具有较好的相关性,可靠度为95%、90%、85%时,某地区降水量区间分别为[14.8,19.6],[15.2,19.2],[15.4,19.0]。     

某高速公路试验段含水量对路基安全性影响试验研究

结合某高速公路试验路段路基填筑,通过对其含水量的变化进行动态监测以及相应的抗剪切强度试验,建立了路基安全性分析模型;在此基础上,对试验路段的路基在不同含水量条件下的安全系数进行计算分析,得出含水量变化对路基安全性影响的规律。     

基于GPR的路基土介电特性影响因素试验研究

利用探地雷达(GPR)检测路基土压实质量时,路基土介电常数的确定是保证探测精度和进行图像识别的关键技术之一。运用探地雷达对3种常见路基填筑材料(粉土、中砂与砾砂)进行了介电常数的室内测试,得到填筑材料在不同含水量与干密度条件下的介电常数,分析了介电常数与路基材料类别、含水量及干密度等因素之间的关系,且拟合相关系数均大于0.95。以粉土为例,通过MATLAB软件进行多元非线性回归,获得介电常数随土体含水量、干密度双因素变化的拟合函数,拟合效果良好,表明可以采用拟合函数求取粉土在不同含水量和干密度下的介电常数。试验方法及结论为路基土介电常数确定、大范围路基土压实质量的快速、无损、连续检测与评价提供了重要依据,同时可为类似问题提供技术参考。     

膨胀土路基压实和承载强度研究

依托广西崇左~上思二级公路建设项目,在室内试验和现场修建试验路段相结合进行大量数据采集的基础上,较深入地分析弱膨胀土路基填筑中压实度、压实功、含水量、CBR等的特点及其关系。同一种膨胀土,击实功越大,最大干密度越大,最佳含水量越小。不同种类的膨胀土,在相同击实功下,膨胀性越小CBR越大。同一种膨胀土,击实功越大,CBR越大,但最大CBR所对应的含水量都大致相等。项目所在地,干旱季节大部分弱膨胀土的天然含水量大致都在15%~18%之间,这正好与该地区弱膨胀土CBR达到最大值时的含水量相对应。而且,这个含水量区间虽比标准击实时的最佳含水量要大4%~7%,但只要不超出这个区间的上限,在现场路基施工时就可通过增加压实功很易使其达到压实度要求。     

路基回弹模量季节变化规律研究

基于试验路段路基回弹模量与含水量、回弹弯沉的试验分析,建立路基回弹模量与含水量、回弹弯沉之间的相关关系。采用水分传感器跟踪观测路基含水量,研究路基工作状态下含水量及回弹模量的季节变化规律,提出路基回弹模量季节变化关系的建立方法,基于此方法建立的关系式可用于路基回弹模量设计取值参考,并可用于路基路面回弹弯沉验收时验收标准修正系数的确定。     

内蒙古干旱半干旱地区粉土路基CBR试验新标准研究

鉴于规范CBR室内试验标准不满足内蒙古干旱半干旱地区路基土实际工程情况,通过试验分析了路基含水量与浸水时间之间的关系,结合对该地区代表路段路基最大含水量的观测试验,建立该地区粉土路基CBR试验新标准,验证了新标准条件下路基CBR值满足规范规定的强度要求,研究成果为内蒙古干旱半干旱地区道路工程建设提供参考.     

考虑含水量变化的路基回弹模量特性研究

路基回弹模量是表征路基抗变形能力与路面结构设计的重要力学参数,路基含水量是影响路基回弹模量的主要因素,但已有研究很少涉及含水量变化对路基回弹模量的影响规律。探讨路基土中含水量季节性变化规律以及回弹模量随含水量季节性变化规律,通过干湿循环试验,得出不同干湿循环次数、不同干湿循环阶段下甘肃重塑非饱和黄土的回弹模量变化规律。通过研究,可以得出,从工程上减少干湿循环对路基回弹模量的不利影响看,宜在最佳含水量偏湿一侧进行路基碾压。     

路基土湿度动态变化的测试方法

为研究路基土湿度的动态变化特征,通过设置试验路段,进行了室内模拟试验和现场测试,对路基土含水量的变化进行了研究。根据试验数据建立了重塑土体积含水量、饱和含水量与张力的关系式,预估了土的含水量,并利用建立好的土回弹模量和土含水量的模型,进而预估了土的回弹模量的动态变化特征。结果表明,土张力与含水量之间具有较好的相关性,预估值和实测值相差不到10%,具有较高的精度。因此,采用张力计测试土张力并反演路基土的含水量是可行的,若再提高张力计的测试精度,可以更准确地获得路基土湿度的动态变化特征,并对路基的设计具有重要的指导作用。     

渝湛高速公路粤境段膨胀土路基填料掺石灰处理试验

对渝湛高速公路(粤境段)典型的膨胀土湛江组粘土(4-1)路基填料,在不同掺灰比及不同含水量条件下的胀缩性及物理力学性质进行了试验,得出了不同掺灰比和不同碾压含水量对改善膨胀土路基填料工程性质的影响,为公路路基设计及现场施工质量控制提供依据。     

非饱和土路基毛细作用分析

为研究毛细作用对非饱和土路基土含水量的影响,分析了非饱和土路基毛细作用现象机理,探讨了毛细水上升高度的影响因素,在土颗粒等粒径假设下导出了毛细水上升高度与时间、土颗粒大小排列关系及毛细水半径效应;利用多孔介质理论建立路基土毛细作用多孔介质模型,探讨了多孔介质模型下的非饱和土渗透率关系;基于毛细水流质量守恒和路基毛细作用模型及土-水特征曲线,求得路基毛细水达到最大高度所需要的时间和单位体积路基土毛细作用下含水量的变化关系。路基含水量与地下水位(GWL)具体试验观测数据对比表明:毛细作用对路基含水量变化的影响较显著。     

哈尔滨市道路路基强度变化特性及预测

路基承载基层、路面、车辆荷载与道路附属设施,回弹模量是衡量路基抗压强度的主要指标。为了了解季冻区冻融循环作用下路基土含水量波动、压实度变化对路基回弹模量的影响,在哈尔滨市选取有代表性路段,分别测试不同含水量和压实度下回弹模量值的变化规律。结果表明:含水量、压实度变化对路基土回弹模量有明显影响,并建立路基土回弹模量与压实度、稠度的关系式,通过现场取样试验,判定路基土干湿类型,证明了路基土回弹模量与压实度、稠度的关系式的合理性。研究结果能迅速、合理地判定城市道路路基土的承载力,检验路基稳定状态,可为城市道路设计与维修提供合理的路基参数。     

不同崩解条件下泥质红砂岩路用性能试验研究

工程实践表明红砂岩在遇水情况下易崩解,且崩解后红砂岩的物理性质变化较大。以湖南长沙某环保科技园工地现场泥质红砂岩为研究对象,通过崩解试验和击实试验对不同条件下红砂岩的崩解情况和红砂岩崩解后的最佳含水量、最大干密度等物理性质进行试验研究,表明不同崩解条件下红砂岩崩解后的差异性,为红砂岩在路基工程中的应用提供参考。     

路基含水量对水泥混凝土路面疲劳寿命的影响分析

含水量对路基的回弹模量有显著的影响,而回弹模量是水泥混凝土路面板应力和路面弯沉的重要影响因素。为克服采用线弹性当量回弹模量进行路面结构分析带来的偏差,通过对粉土三轴试验数据拟合,获得了不同含水量下应力相关的非线性回弹模量参数。推导了精确的一致切线刚度矩阵,利用Abaqus用户材料子程序UMAT对应力相关的回弹模量模型进行有限元实现。基于路基-路面协调变形,建立三维有限元分析模型,调用移植的回弹模量模型对典型的水泥混凝土路面结构进行结构分析,获取路基土在不同含水量下的路面结构的应力应变响应,结合水泥混凝土路面的疲劳寿命关系分析路基土含水量对混凝土路面疲劳寿命的影响。研究结果表明:路基土含水量从最佳含水量-3%增加到最佳含水量+3%,回弹模量相应显著减小,路面顶面最大弯沉增加,路面板的板底最大拉应力增加,路面结构的疲劳寿命减少。     

高等级公路填砂路基压实技术研究

为了将江（河）砂作为路基填料用于高速公路工程,对填砂路基的压实技术展开了研究。根据室内试验得出的代表性砂土的最大干密度,制定出路基不同层位的压实控制指标与标准。依据填砂路基压实功的需求与既有碾压设备的工作性能,确定了压实机械的振动加速度与施工碾压速度。通过现场试验确定了不同松铺厚度下压实度与碾压遍数的关系,以及现场干密度与填料含水量之间的关系,从而确定了现场施工时对松铺厚度、碾压遍数与填料含水量的选择。提出了填砂路基的施工工艺流程。     

硫酸盐渍土压实特性及盐胀机理研究

本文通过室内模拟试验，得出了西安黄土掺加一定量硫酸钠的硫酸钠盐渍土在不同初始干密度下的盐胀规律。规律表明：同一初始含水量下的硫酸盐渍土，在降温时其胀量与初始干密度的关系大致呈二次抛物线型，存在一个最低盐胀值区间，在本试验条件下，当含水量为重型击实标准最佳含水量时，该区间处于１．８０g/cm^3的范围内，该区间的发现对盐渍土地区的公路工程具有重要作用，通过试验成果分析得出了不同初始干密度条件下的盐胀机理，     

降雨渗流作用对路基含水量影响分析

通过埋设FDR湿度传感器进行路基含水量观测试验,研究了降雨强度、路基土孔隙率、路面状况等因素对降雨渗流效果的影响。试验结果表明,降雨强度由8 mm/d增加到65 mm/d时,路基瞬态含水量增加19%～25%;与降雨强度相比,路基土孔隙率对路基含水量的影响相对较小;路面未发生损坏时降雨渗流作用对路基含水量的影响范围主要分布在路基顶面以下0.4 m,路面结构损坏后影响区域增大到路基顶面以下1 m。     

大温差荒漠区路面拱胀及路基盐分迁移规律研究

为了探究大温差荒漠区路面拱胀与路基内部可溶性盐分毛细迁移作用之间的关系,从而进一步确定路面拱胀病害成因,首先对新疆南部地区拱胀病害典型路段进行了实地调查,通过现场开挖探坑、填料取样试验检测病害路段基层及路基内部盐的种类与含量。然后结合室内模拟试验,深入研究温度梯度和盐分梯度作用下路基填料内部水-盐迁移规律及含水量、颗粒级配、压实度等关键因素对水-盐迁移的影响,得到了各关键因素作用下水-盐迁移特点,并据此提出了阻隔路基内部水-盐迁移的方法。结果表明:拱胀病害产生原因与路基硫酸盐含量过高及道路结构层内部水-盐迁移有关;温度梯度变化对水分盐分重分布影响显著,在土基内部形成明显的“水盐补给过渡区”,而盐分梯度对水盐迁移的影响仅有温度梯度的17. 3%;初始含水量及土质类别对表层最终含盐量及含水量的迁移影响显著;初始含水量越大盐分迁移越明显,在表层集聚的含盐量越高;土体颗粒越细,水-盐迁移速度越快,盐分表聚现象越明显;压实度每增加1%,含水率减少0. 2%左右,含盐量降低约0. 06%;可选取风积沙阻隔路基内部水-盐迁移,厚度宜为40～50 cm,位置在路堤顶面以下30～50 cm。     

乌鲁木齐地区低液限粉土毛细水迁移特性研究

针对低液限粉性土特殊的工程性质,进行室内毛细水试验.通过分别以压实度和初始含水量为控制条件,总结出压实度和初始含水量对毛细水上升高度的影响,定性地分析了毛细水上升迁移规律:在不同压实度条件下,毛细水上升高度总体随初始含水量的增加而减小;在最佳含水量状态下,随着压实度的增加,毛细水上升高度呈二次抛物线分布,并以此提出毛细水上升高度和压实度之间的回归公式,强调了低液限粉性土作为路基时压实度应控制在90％以上,尽可能增加压实含水量,一般宜大于最佳含水量.     

土工格栅加筋红砂岩大三轴试验研究

在大型三轴仪上进行了不同含水量情况下红砂岩素土样和不同加筋方式土工格栅加筋土的三轴不固结不排水剪切试验,保证93%的压实度,从而探讨了土工格栅加筋红砂岩的力学特性及变形特性,分析了土工格栅的加筋机理,为红砂岩路基,特别是加筋红砂岩路基提供设计和施工依据。试验结果表明:素土和加筋红砂岩土样的强度均与含水量密切相关。其抗剪强度指标随含水量的变化规律大致相同。     

路基压实黄土破坏点应力值分析

破坏点应力值是3轴试验中得到抗剪强度指标的关键实测值。通过对路基压实黄土大量取样和进行3轴压缩试验,测得不同条件下土样的破坏点应力值,分析了该值与固结压力、含水量、压实度之间的关系,得出拟合关系公式。