填石料室内最大干密度的研究

最大干密度是确定填石料压实质量的一个主要指标.通过室内试验,研究了40 mm颗粒以下填石料各种成型压实方法,并以此为基础推算原级配填石料的最大干密度.通过相互对比,提出了一种快速、合理的方法来确定填石料室内的最大干密度.     

填石料室内最大干密度的研究

最大干密度是确定填石料压实质量的一个主要指标.通过室内试验,研究了40 mm颗粒以下填石料各种成型压实方法,并以此为基础推算原级配填石料的最大干密度.通过相互对比,提出了一种快速、合理的方法来确定填石料室内的最大干密度.     

基于颗粒堆积理论的沥青混合料细观结构特性研究

为研究颗粒级配对沥青混合料细观结构的影响,通过颗粒堆积理论建立颗粒级配评价指标干涉系数,采用计算机断层扫描(CT)技术对不同级配、不同压实次数和不同成型方式(马歇尔击实、旋转压实)的沥青混合料试件进行扫描并三维重构,结合数字图像处理技术,获取沥青混合料内部空隙空间分布和颗粒之间接触关系,采用分形理论计算三维空隙体积分布和空间位置分布分形维数,最后分析干涉系数与三维空隙分形维数和颗粒接触关系之间的联系。结果表明:在2种成型方式下,对于大孔和中孔,随着压实次数的增加,空隙数量呈现先增加后减少的趋势,并且大孔的平均空隙体积不断减小,中孔平均空隙体积不断增大;对于小孔和微孔,随着压实次数增加,空隙数量不断增加,平均空隙体积没有明显变化;空隙体积分布连续性随着干涉系数增加而降低,空间位置分布均匀性随干涉系数增加而增强,旋转压实成型沥青混合料空隙体积分布连续性较差,空间位置分布均匀性较好;主骨架颗粒接触点数量会随着压实次数增加而增加,开级配沥青混合料(OGFC)接触点数量最多,连续级配沥青混合料(AC)最少,沥青玛蹄脂碎石(SMA)居中,接触点数量随干涉系数增加而减小。     

骨架密实结构水泥稳定碎石粗集料抗破碎性能研究

粗集料形成的骨架结构对骨架密实结构水泥稳定碎石路用性能有较大影响。在室内利用振动压实设备对不同级配4.75～26．5mm的粗集料进行上振压实,并对压实后的粗集料进行了破碎情况试验。试验结果表明粗集料的破碎程度不但与压实后粗集料的孔隙率而且与集料中较粗颗粒含量有关。在几种级配形式中连续级配粗集料在压实后孔隙率最小,集料中粗颗粒含量适中,故破碎程度较小。     

公路填石路基施工关键技术研究与应用

碎石填料铺设路基、修筑堤坝,实现了资源的再利用,具有显著的社会效应和经济效益,但碎石填料的散体颗粒特性,对施工质量提出了更高的要求。基于填石路基碎石填料离散化特性,采用EDEM三维颗粒流软件建立填石路基压实的离散元模型,对填石路基压实过程中碎石颗粒的应力场、速度场、孔隙率进行分析,得到不同影响因素下的路基压实特性。研究结果表明:振动碾压过程本质上是碎石颗粒链结构不断组合的过程,其中由碎石大颗粒作为强力链骨架抵抗外界载荷,小颗粒作为弱力链充填空隙,跟随大颗粒整体往下部、斜下部方向运动。在振动压实过程中,振幅越大,颗粒形状越接近球体,压实效果越好,路基的密实度越高。     

二郎庙水库心墙堆石坝堆石料工程特性试验研究

为了有效地为设计复核和施工质量控制提供参考,对二郎庙水库沥青混凝土堆石坝高程为639.00m的堆石料取样进行室内试验。研究了堆石料取样的颗粒级配、渗透性、压缩性及剪切强度,提出了合理的堆石料级配范围和压实度控制干密度,论证了建议级配范围内的堆石料具有良好的抗渗稳定性和力学性能。结果表明,堆石料质量可靠,可直接用于坝体填筑。研究成果可为同类工程中堆石料的设计施工提供参考和借鉴。     

级配碎石材料标准振动成型方法的研究

级配碎石的室内试验目前均采用击实法成型,不符合振动对无粘结粒料压实有效的原则且反映不出级配类型的差别;在自行研制的振动成型设备上,对3种结构类型的级配碎石进行振动压实试验,考察了频率、离心力、振幅对压实效果的影响。试验结果表明,当频率、离心力保持不变时,存在最佳振幅;激振强度对压实的影响存在阈值。给出了各结构类型级配的最佳振动参数和室内振动压实试验标准参数,并比较了击实法与振动方法的差别。     

小岛法分析沥青混合料图像中级配颗粒组成的分形特性

利用沥青混合料数字图像技术,针对碎石颗粒外观所表现出的轮廓尺寸测定的无标度性和粒径变化所表现出的颗粒间的统计自相似性开展了级配分形特性研究,给出了"小岛法"计算级配颗粒组成的分形维数计算方法,并设计了常见的3种石料4种沥青混合料级配进行试验分析.试验结果表明,采用"小岛法"可以定量描述集料颗粒级配组成的分形特性,不同级配具有不同的分维值,其结果为大于1的数.     

粗粒混合土地基处理及高填方填筑体压实试验研究

粗粒混合土具有颗粒级配和均匀性差的特点,难以用作变形要求高的建筑地基。结合海拔4300余米的西南某重点工程项目,采用振动碾压、冲击碾压和强夯的方法对原粗粒混合土抛填地基处理和高填方填筑体进行了压实试验。通过颗粒分析、压实度测试、动探、载荷试验、波速试验等检测表明,中高能量强夯可有效破碎工程区粗粒混合土填筑体中碎石,使填筑体颗粒级配变好,密实度显著提高,处理后填筑地基物理力学性能良好,达到了高填方地基稳定、均匀和密实的要求。同时提出了粗粒混合土大面积填筑工程质量控制应采用施工控制和地基检测相结合的方法,且地     

振动压实下不规则颗粒细观响应的离散元模拟

为了揭示颗粒材料在振动压实中空间结构的演化过程,采用不规则颗粒及颗粒接触界面生成的二维算法子程序,在指定的级配类型范围内随机生成不规则颗粒体,分别赋予颗粒体和孔隙相应的材料参数,对振动压实作用下不规则颗粒体的细观响应进行了分析.数值模拟结果表明:在振动压实过程中,颗粒之间存在相对竖向位移和相对侧向位移.颗粒的侧向位移与竖向位移沿着轴对称线大体呈对称分布;颗粒空间结构的变化不仅表现为水平位移调整和竖向位移调整,而且还表现为旋转调整;发生较大转角的颗粒在试样中部的最大半径处,颗粒转角变化沿着主应力路径呈"涡"形分布;随着密实度的提高,颗粒长轴逐渐偏向与振动压实荷载垂直的方向.     

土石混合料粒度特征及其分维研究

阐述土石混合料的粒度分布具有分形特征,分形理论可用来描述土石混合料的粒度分布。采用质量来确定DF较为方便,且能获得令人满意的效果,同时,颗粒分析试验的数据可直接用来计算DF。研究结果表明,分维值越高,细粒物质的相对含量就高;分维数越低,粗粒料的含量就越高。将啡作为土石混合料的分类指标,具有一定的可能性。     

高速公路花岗岩风化料改良土性能的试验研究

为研究全风化花岗岩用作新建郑石高速公路路基填料的适宜性,基于全风化花岗岩风化料的矿物成分、颗粒分析等工程性质的分析结果确定其不能直接作为路基填料。选用水泥材料进行改良,对不同掺量的混合料进行了无侧限抗压强度试验、压实试验及疲劳试验,确定对全风化花岗岩风化料进行改良所需最佳水泥掺量为5%,并得到相应的疲劳周期;现场试验路段沉降变形的检测结果表明,沉降符合高速公路路基设计要求。     

泥水盾构管材在渣浆中冲蚀磨损试验研究

为揭示泥水盾构管路材料在渣浆冲蚀下的磨损规律，利用自主设计的试验装置，通过室内试验测试渣浆的磨蚀特性，分析泥浆黏度、砂石体积分数、泥浆相对静压、浆体流速以及冲击方向对靶材磨蚀的影响。试验表明： 1）泥浆黏度在工程现场允许范围内的变化，对含有小粒径渣土泥浆的磨蚀特性影响可以忽略不计； 2）随着砂石体积分数的增加，特别是在高泥浆流速状态下，对磨片的磨蚀作用大幅度增加； 3）泥浆相对静压的增加使得携带小粒径渣土的泥浆对磨片具有更强的冲蚀磨损； 4）垂直于旋转方向的磨片磨蚀率大于平行于旋转方向的磨片磨蚀率。     

红层软岩高填方路堤工后沉降数值模拟

依托云南楚姚高速公路红层软岩高填方路堤工程,建立典型边坡断面模型,对路堤工后长期沉降进行数值模拟。结果表明:路面最大沉降和最大不均匀沉降随压实度的增大呈现出减小的趋势,随着含水率的增加呈现出“先减小后增大”的趋势。因此,适当增大填料的压实度,使用非饱和（最优含水率）状态的填料,可以较好地控制高填方路堤的长期沉降,达到规范要求的质量控制标准。同时,进行高填方区域堆载预压,完成路基早期工后沉降,可减少通车后的长期沉降。堆载高度的选择应综合考虑成本和效益,根据填方高度和现场条件,选择合适的堆载高度。     

云母片岩风化土路基填料湿化变形研究

为解决云母片岩强风化土路基填料难以压实和浸水湿化变形问题，通过现场试验，优化云母片岩强风化土路基填筑结构，采用灰色理论模型对新型路基工后沉降进行预测，并通过三轴湿化试验，分析风化土路基填料的湿化变形特性。结果表明:提出的“三夹二开山石渣”新型路基结构能够达到路基填筑要求，且路基长期变形预测满足高速公路沉降控制要求；随着初始有效围压的增大，风化路基土的强度及变形指标均呈递增趋势，而增大干密度能有效削弱外界水对风化土的劣化作用；建立的风化土路基填料湿化变形规律经验公式，与试验结果吻合较好。     

风化碎石粒料材料的CBR试验研究

通过对两种风化石粒料进行的CBR试验研究,分析了粒料的级配密实度、粒径小于0．075mm含量、粒径大于4.75mm的粗集粒含量和最大粒径与CBR值的关系,结果表明风化碎石粒料的CBR值与它的级配、密实度、小于0．075mm集料含量、大于4．75mm的集料含量和最大粒径有很大的相关性。     

振荡压实滑转工况下被碾压材料吸收有效压实能量的研究

为了探讨振荡压路机在压实过程中振荡轮与被压实路面间存在滑转的工况下,被碾压材料所能吸收的有效压实能量,采用能量平衡的理论,通过图解对比方法定性分析了消耗在路面压实和滑转损失过程中的能量分配,建立了被碾压材料吸收有效压实功的计算模型,研究了激振能量、铺层压实程度、有效压实功与滑转率的关系,提出了最佳滑转率的概念。研究和试验结果表明：当振荡压路机在最佳滑转率状态下工作时,被碾压材料能够吸收最大的有效压实功;随着碾压遍数的增加,应逐步减少输给振荡轮的激振能量;被碾压材料吸收有效压实功的计算模型与实际的压实效果试验相吻合。     

级配碎石抗剪切性能试验研究

利用自行研发的柔性材料剪切性能测试仪,对级配碎石抗剪切性能进行试验研究,分析了级配碎石最大粒径、Taibol公式指数n值、含水量、密实度、侧压力、剪切速率等因素对级配碎石抗剪切性能的影响。研究得出,最大粒径不小于31.5mm、指数n值在0.5以下的级配碎石具有良好的抗剪切能力,控制试验剪切速率在5mm/min以下可以提高试验精度,级配碎石在最佳含水量时具有最佳抗剪切能力,保证密实度在96%以上可以明显提高抗剪切性能,增大侧压力可以明显提高剪切强度,而剪切位移存在最小值。结果表明,利用柔性材料剪切性能测试仪可以有效评价级配碎石的抗剪切能力。     

建筑垃圾再生材料桩加固处理湿软黄土地基的试验研究

以某高速公路工程为背景,在湿软黄土地基现场进行建筑垃圾再生材料桩试验,通过改变击实试验的锤击数和桩体填料的类别（建筑垃圾再生材料+灰土、建筑垃圾再生材料+素土、纯建筑垃圾再生材料）,探索最优锤击数以及合适的桩体填料形式。结果表明:在保证桩体锤击数至少为8击情况下,建筑垃圾再生材料灰土桩的加固效果最好;其次是建筑垃圾再生材料素土桩。纯再生材料桩不适宜用于湿软黄土地基处理。