乌鲁木齐绕城高速公路(东线)天然砂砾路基压实质量控制技术研究

我国中东部地区路基填料主要为细粒土,现行规范对细粒土压实控制已有详细规定,但对粗粒土无论是压实理论、检测标准都缺乏相关规定,随着国家"一带一路"建设推进,西部地区尤其是新疆公路建设迎来大发展,但新疆地区路基填料基本为天然砂砾,采用细粒土标准检测粗粒土,必定存在检测方法、检测标准的差异。为了更加准确的评定天然砂砾路基压实标准,方便快捷的服务工程建设,基于施工现场多种压实度检测方法的试验,得出了以便携式落锤弯沉仪(PFWD)作为施工快速检测的主要方法,结合沉降观测法和灌沙法辅助验证,实时动态的检测路基压效果和修正施工工序的快速检测方法。     

强夯法在砂砾石路基处治中的应用

为了研究强夯法应用于特殊路基的可行性,进行了砂砾土路基压实试验。发现压实19次可使粒径为0.075~2mm的砂土路基达到98.8%的压实度;换填粒径为2~20mm的砂砾土压实19次可达到95.62%的压实度,并建议换填2~20mm的砂砾土采用1m的松铺厚度。     

干旱荒漠区天然砂砾路基填料压实特性分析

为研究天然砂砾路基填料的振动压实特性,首先采用筛分法对干旱荒漠地区多条在建高速公路的天然砂砾路基填料进行颗粒组成分析,其次进行表面振动压实试验,采用湿土法分析含水量对天然砂砾干密度的影响,采用干土法分析含石量、级配特性和振动时间对天然砂砾压实效果的影响。基于不同粗颗粒组含量下的最大干密度结果,拟合了天然砂砾最大干密度与粗颗粒中各粒组含量之间的关系式,并利用粗颗粒粒组含量确定天然砂砾的最大干密度。研究结果表明:新疆干旱荒漠区天然砂砾路基填料为不均匀土,级配不良的主要原因为曲率系数较小,填料中细粒含量较少;天然砂砾的干密度随着含水量增大会有谷值与峰值,与黏性土的单峰值变化有明显区别;天然砂砾含石量对最大干密度有显著影响,其最大干密度随含石量的变化分为明显的3个阶段,当含石量为60%时,可以得到最大干密度的最大值;不同级配的天然砂砾的干密度对振动时间的敏感性有明显区别。     

南京地区砂砾卵石土压实特性的离散元模拟

为了探究南京地区砂砾卵石土的压实特性,基于离散元数值分析软件PFC2D,模拟了砂砾卵石土的击实试验及加州承载比(CBR)试验的试验过程,分析了砂砾卵石土含石量及颗粒粒径对其压实特性的影响.通过与室内试验的对比验证了离散元法分析砂砾卵石土压实特性的可行性,并根据模拟结果提出了工程中建议采用的土石比例区间.结果表明:砂砾卵石土的孔隙率随着含石量的增加先减小后增大,随着颗粒粒径的增大而不断减小;砂砾卵石土CBR值随着含石量的增加先增大后减小,随着颗粒粒径的增大而不断增大;砂砾卵石土含石率在70％～80％时,能达到最佳压实效果.     

土方路基压实度检测中挖坑设备的开发应用

为提高路基压实度试验检测的效率和检测结果的准确性,开发了机械式压实度检测挖坑设备,采用该设备与传统人工开挖方法在某工程进行了路基压实度的检测与验证。结果表明:相比传统的人工方法,采用设备挖坑后路基压实度试坑体积的误差降低率为303%,压实度离散性降低率为116%,检测效率提高9倍,设备可满足强风化土、一般黏性土、砂砾土路基压实度检测挖坑的要求。     

基于空隙率法的路基压实控制

对于粉性土、粘性土等高等级公路路基的主要填料，主要用干密度比进行压实度控制．不能完全保证路基的强度和稳定性。提出用空隙率法控制路基压实，并与现有的压实度控制方法作了比较，确定了合理的压实标准。实践证明，路基压实用空隙率法控制是切实可行的。     

动态变形模量与承载比相关关系试验研究

通过大量室内模拟路基填筑压实试验,对不同种类土动态变形模量Evd与承载比CBR的关系进行试验研究并提出二者拟合公式。试验选取块石土、粗粒土、细粒土中具有代表性的9种填料进行室内模拟路基填筑压实试验。结果表明：Evd、CBR作为两种不同路基压实度及填料性质的检测方法,其间具有一定的相关性,不同压实度下Evd、CBR值存在着近似的线性关系。     

低液限粉土路基填筑施工现场试验分析

低液限粉土的路用性能差,规范规定不能直接用作路基填料,需要经过改良处理后才能使用.江苏泰州市引江河大道沿线广泛分布低液限粉土,采用改良方法处理低液限粉土不仅大幅增加工程造价,也不利于环境保护.通过改变粉土路基碾压施工工艺,提高粉土路基的压实度,达到规范要求.低液限粉土路基现场碾压试验结果表明:松铺厚度为30 cm时,采用YZ14 JC碾压机械先强振、再弱振,压实遍数5～8遍能有效地提高低液限粉土路基的压实度;碾压沉降与压实度有很好的对应关系,单次碾压沉降越大,压实度增加幅度越大.     

天然砂砾石填筑路基的检测与施工技术

介绍了天然砂砾石填筑路基的施工技术,并通过对路基压沉量与压实度的对比试验,说明压沉量观测法检测天然砂砾石填筑的路基是可行的.     

基于不同填料类型的路基压实质量快速评价方法

公路路基压实欠佳或密实性不均将引起后期路基差异变形,诱发严重的路基病害。采用便携式动态变形模量测试仪,依托甘肃不同地区的路基填料类型的高速公路新建工程,于现场进行了动态变形模量(EVD)测试,并将测试结果与灌砂法测得的压实度K值进行对比,用回归分析的方法建立了二者基于不同填料的相关关系,并进行了现场验证试验。结果显示：EVD法的相对误差较小,在现场施工过程中控制路基压实质量简便快速且较为准确可靠。EVD法作为公路路基压实的快速评价方法,可实现路基压实片区的连续检测,从而达到控制路基压实均匀性的目的。     

中粗粒土路基压实度快速测定方法

利用瞬态冲击频谱分析法,研究冲击响应值与不同碎石质量分数的压实度关系以及碎石级配的变化对冲击值的影响。通过水滞频段的应用,消除了含水量对响应值的影响,可以在不检测含水量的情况下测定中粗粒土的压实度,在此基础上确定了动态冲击响应值与中粗粒土的压实度关系。结合中粗粒土的现场工艺特点,对冲击响应影响深度进行评估分析,提出了中粗粒土路基压实度的快速测定方法,并研制了仪器,实现了对中粗粒土路基压实度快速、无损、定量的自动检测。     

铁路基床表层掺拌法改良砂砾石填料级配研究

委内瑞拉北部平原迪—阿铁路工程,需用大量的级配砂砾作为路基基床表层的填料,而级配砂砾石作为铁路基床表层填料,对细粒土含量有严格的要求。针对天然砂砾石级配的缺陷,研究了掺拌法改良级配的计算方法。采用该方法,成功解决了天然砂砾石混合料的级配缺陷,目前己在其铁路工程中推广应用,取得了较好的经济效益和社会效益。     

路基水盐迁移及其对路用性能的弱化影响研究

针对盐渍土地区的高速公路填料，采用自制冻融循环试验装置进行了冻融循环作用下砾类土路基水盐迁移试验，结果表明:距路基顶面20 cm以下的中上部土层为主要的“聚盐层”，此高度范围主要发生盐分迁移和“水去盐留”的蒸发聚盐过程。分析了细粒含量对砾类土路基冻融循环冻胀变形量和压实度衰减率的影响，细粒含量越高，路基冻融变形量越大，压实度衰减率越大。土样经过冻融循环后，其回弹模量和CBR显著降低，冻融循环引起的路基次生盐渍化导致其路用性能的弱化。从减少毛细水和盐分迁移、减缓路基压实度衰减和冻胀角度出发，季节性大温差极端环境下强盐渍土地区砾类土路基填料应将细粒含量控制在10%以下。     

路基压实度剪切波测试新技术

对含砂低液限粘土、含砂低液限粉土与低液限粘土3种土样采用重型击实试验的方法进行了土的干密度与剪切波速的对比试验。大量试验结果表明,路基土干密度与剪切波速存在显著的相关性,各种土质的干密度与剪切波速的关系模型各不相同,但都可以利用4种典型回归模型来描述。论证了路基表层土压实度可以代表本层的压实度,提出了利用直达剪切波检测路基干密度的新方法。最后应用"振三压三"的压实方法对所得模型进行验证,将按照模型用剪切波速计算得到的数据与灌砂法所得数据进行了比较。现场试验表明:通过建立具体工程的干密度与剪切波速的关系模型,采用直达剪切波速检测技术,可以较好地实现路基压实度的无损检测。     

地基系数K30评价公路路基压实度研究

采用平板荷载法测量地基系数K₃₀，并与干密度ρ、车载式落锤弯沉仪（FWD）反算模量进行线性回归分析，相关系数R分别达到0.949和0.939，相关性均良好；进而采用地基系数K₃₀与灌砂法所测压实度K进行线性回归分析，相关系数R达到0.957，相关性较高。地基系数K₃₀能够直观地表征路基刚度和承载能力，且检测速度较灌砂法测压实度K更快，因而，为了保证路基的强度及变形指标，建议采用地基系数K₃₀用于砂砾公路路基压实度的评定。     

含水率和压实度对含粘砂土路基回弹模量的影响研究

采用回弹模量仪和不排水不排气非饱和土三轴仪两类试验仪器,对路基非饱和含粘砂土进行了6个不同含水率、5个不同干密度和压实度的回弹模量试验。试验表明:压实度对路基土回弹模量有较大的影响,最大可相差2倍;含水率对路基土回弹模量影响程度更大,含水率不同的两个试样,路基回弹模量相差接近于5倍。根据试验结果,给出了含水率、压实度与路基土回弹模量之间关系的函数表达式。     

高速公路拓建工程雨季路床处理技术经济分析

根据雨季高速公路拓建工程的特点，研究了3种路床处理措施的技术经济性。基于弯沉指标及（或）压实度指标，若遇降雨，级配碎石方案无法满足设计要求，即级配碎石层实测弯沉大于设计弯沉，且容易在雨季施工中积水；水泥稳定土方案则均匀性难以保证，同时无法满足下雨天气施工质量要求；水泥稳定级配碎石方案的处理层顶面实测弯沉及压实度均可基本满足设计要求，但造价较高。为此，通过理论计算及经济分析，推荐了技术经济可行的处理方案。其中，2％～4％水泥剂量的稳定碎石基本可满足各种类型的路面结构设计要求；8％水泥稳定土造价较低，若能够有效地解决针对扩建工程特点的施工工艺问题可考虑优先使用：     

冻融循环下砾类土路基工程特性试验研究

为研究在冻融循环条件下，强盐渍土地区砾类土路基水盐迁移规律及其对路基路用性能的影响，以察格高速公路工程为依托，采用自制冻融循环试验装置，对砾类土路基进行模拟试验。结果表明:砾类土试样经设定的冻融循环后，其含水率由路基底层向上呈“由大到小”分布，且不同的循环周期规律相同。盐分在冻融循环作用下向路基上部迁移，盐分迁移量随冻融循环周期的增加而增加。高度在10~40 cm范围内主要发生盐分迁移，高度在40~70 cm范围内主要发生盐分迁移，并出现“水去盐留”的蒸发聚盐过程。砾类土试样经冻融循环后，其回弹模量和CB     

沙漠地区公路风积沙路基压实工艺的探讨

针对沙漠地区利用风积沙修筑公路的特点,在现有压实工艺的基础上,结合工程实践和对现场风积沙路基压实度数据的分析,探讨了采用湿法压实法以及结合压实机械特点进行压实的施工工艺。     

风积沙路基土土-水特征曲线温度效应研究

风积沙非饱和土是沙漠地区公路路基主要填筑材料，其力学性能受赋存气候环境温度影响显著。为研究温度变化对风积沙路基土土-水特性影响规律，在考虑温度对非饱和土表面张力和润湿系数综合影响的基础上，推导建立能够反映温度变化效应的土-水特征曲线模型方程，并基于ASTM D5298滤纸法测试不同干密度风积沙路基土土样在20℃、40℃和60℃条件下达到平衡时的土-水特征曲线，验证建立模型的合理性。结果表明：风积沙土-水特征理论模型曲线与实测值吻合良好，相关系数均在0.93以上，模型合理有效；在高温或低吸力区，温度对风积沙土-水特性影响显著，随着温度升高，土-水特征曲线整体向右下方偏移；在含水率较低的高吸力区，风积沙基质吸力对干密度变化更加敏感，干密度越大，基质吸力越大。所得结论为利用非饱和土理论研究风积沙路基土力学性能奠定了理论基础。