振动碾压作用下铁矿渣路基填料的响应分析

针对铁矿渣路基填料振动碾压特性尚不清楚的问题，结合唐山地区铁矿渣级配特征和遵秦段高速公路振动碾压施工特点分析，提出了一种模拟铁矿渣路基填料振动碾压过程的离散元数值分析方法，从铁矿渣路基填料颗粒族破碎及其引起的孔隙率、沉降变化特征出发探讨了振动碾压效果，并揭示了振动参数、松铺厚度的影响机制。计算结果表明，振动作用力中碾轮自重占比大于80%时，振动碾压作用引起的铁矿渣路基颗粒族破碎率、孔隙率变化量及沉降的变化特征与不考虑振动的移动碾压效果差别不大，在颗粒族破碎率达到40%或振动碾压2次后路基填料沉降均趋于稳定；改变振动参数大小引起的振动作用力变化较小时，对振动碾压过程中铁矿渣路基填料颗粒族破碎、孔隙率及沉降的变化特征影响较小；在振动碾压影响范围内，增大松铺厚度对铁矿渣路基填料振动压实效果影响较小，但对提高施工效率可以产生积极的作用。     

铁矿渣路基填料碾压破碎机制数值分析

研究铁矿渣路基填料颗粒碾压破碎机制,为确定铁矿渣路基填料碾压工艺参数提供科学依据。采用离散元软件PFC建立铁矿渣路基填料颗粒族碾压破碎的模拟方法,系统分析碾压破碎的影响因素及其引起的路基填料孔隙率、沉降的变化特征。铁矿渣路基填料初始孔隙比的增大、松铺厚度的减小以及碾轮直径的增大均会显著提高颗粒族碾压破碎率。大、小直径碾轮碾压作用下铁矿渣颗粒族破碎率增大引起的孔隙率下降的响应规律差异性较小,而导致的沉降增大的变化特征明显不同。采用大直径碾轮机械施工有利于提高压实施工效率和控制工后沉降。     

黄土路基大吨位压实参数研究

为解决大吨位压路机碾压黄土路基时合理压实参数选择的难题,以提高黄土路基的压实效果和施工经济性,利用"黄土—振动压路机"振动系统模型,分析了系统的振动响应,确定了振动压路机碾压黄土时的振动规律,即振动压路机初期宜用低频高振幅,后期宜用高频低振幅压实路基。通过利用YZ32D2型自行式振动压路机进行不同频率现场振动碾压试验及不同松铺厚度下最佳碾压遍数试验,对大吨位压路机压实参数进行了研究分析,提出了黄土路基压实过程中的最佳碾压频率和不同松铺厚度下的最佳碾压遍数,现场试验表明:大吨位压路机碾压黄土路基时,前期使用低频25 Hz碾压4遍,即可达到93%压实度,后期采用高频30 Hz进行振动碾压效果最佳;振动碾压遍数达到4遍之前,不同松铺厚度条件下压实度随碾压遍数增加而增大,超过4遍后,松铺30 cm对应的压实度达到峰值后有所降低并趋于稳定,松铺40 cm对应的压实度随碾压遍数的增加提升幅度逐渐降低,松铺50 cm相比松铺60 cm时压实度增加较快,而松铺厚度达到70 cm时,压实度随碾压遍数的增加提高趋势趋于缓和,很难达到施工要求的93%压实度。为避免因松铺厚度过大碾压遍数过多而消耗时间、增加机械台班数,建议每层松铺厚度不宜超过50 cm。此外,本研究给出不同松铺厚度时达到所需施工要求的振动碾压遍数推荐值及黄土路基大吨位压实工艺控制参数。     

粉土路基碾压施工模拟分析

通过比较压实度、碾压沉降和应力分布,分析不同碾压工艺和工况下振动压路机的压实效果。利用Abaqus建立了三维有限元模型,根据室内试验确定填土的计算参数,系统分析静压、弱振和强振,以及不同碾压组合和填土松铺厚度下的压实效果,并分析了不同振动频率下的应力分布规律。结果表明:对于粉土变振幅的碾压工艺可以达到更好的压实效果,对于14t的压路机粉土松铺厚度在30cm压实效果最好,振动频率为28Hz时被压实粉土中竖向应力最大。     

山区高填方土石混填路堤压实质量控制研究

结合重庆万州机场高填方的填筑和压实，探讨和研究山区高填方土和石混填路堤压实质量控制技术，首先采用现场压实度，碾压遍烽，松铺厚度为压实质量控制指标，针对不同土石比例土石混填料，应用300kN和510kN两种振动压路机填筑路堤进行现场实验研究，在此基础上提出了碾压沉降量指标，并通过现场试验研究碾压沉降量和压实主，碾压遍数的相关关系，最后提出除采用现场干密度指标外，碾压沉降量，碾压遍数和松铺厚度是控制土石混填路堤压实质量的有效指标。     

碎石土路基压实特性影响因素研究

分析了填料级配、含水量、粒径、松铺厚度、自身特性、施工机械的碾压速度、遍数等对碎石土路基压实特性的影响,并以河北省保（定）阜（平）高速公路碎石土路基试验段为依托,试验研究了压实机械的合理施工参数。对于选用YZ20 J-3振动压路机而言,采用微振1遍＋强振5遍,碾压速度在4.5~5 km/h之间的施工参数能满足路基压实度要求。     

煤矸石填筑路基的现场试验研究

以厦蓉高速公路龙岩东联络线王庄隧道附近煤矸石作为路基填料为例,采用普通压路机和大激振力压路机对不同松铺厚度的煤矸石路基对比施工,以压实度和沉降率为控制参数,获得大激振力压路机下煤矸石路基填筑的最佳松铺厚度与最优施工机械组合。试验结果表明:大激振力压路机对煤矸石路基的碾压效果比普通压路机好;综合压实度和沉降率两个判断标准,建议大激振力压路机下煤矸石路基的最佳松铺厚度为60cm。对于下路堤和上路堤,其最优机械组合工况分别为静压1遍+弱振1遍+强振3遍+静压1遍以及静压1遍+弱振1遍+强振4遍+静压1遍。不同层位的压实度并不是随着碾压遍数的增加而增大,其上层和中层压实层的压实度随着碾压遍数的增加呈现出先增大后缓缓下降的趋势,上层压实度的下降趋势比较明显;下层压实度则呈现出先上升后趋于稳定的变化曲线。试验成果可为煤矸石路基施工提供参考。     

新建高速公路高填石路基碾压试验研究

我国规范对高路堤的压实度标准与一般路堤基本相同,但高路堤的工后沉降明显比一般路堤大。通过对高速公路高填方路基现场碾压试验,比较不同松铺厚度在不同的碾压条件下对应的路基沉降和孔隙率的关系,提出松铺厚度为45 cm、强振7遍时,松铺系数可控制在1.15左右。碾压遍数宜控制为1遍静压+1遍弱振+7遍强振,可以保证最后两遍碾压路基沉降差小于3 mm。用冲击压路机进行14遍的冲击补强压实,可以部分消除路基中的密度不均匀现象,可以产生7~12 cm的压缩沉降量。     

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。     

大厚度粗粒土路基智能压实质量控制标准研究

基于松铺厚度为80 cm粗粒土路基的现场试验，研究大厚度粗粒土路基压实质量控制标准。优化大灌砂筒分层检测方法，揭示大厚度压实工艺下的压实度沿深度分布规律；通过粗粒土路基压实过程动态变形模量和弯沉的高密度检测，对其作为路基压实质量控制指标做出评价，优化大厚度粗粒土路基压实质量检测方法；分析连续压实CMV指标与传统压实指标的关联性，验证CMV作为大厚度粗粒土路基智能压实控制值的可行性，给出CMV作为止碾标准的推荐值为35;优化大厚度粗粒土路基压实工艺，提出松铺厚度为80 cm粗粒土路基“260 kN静压+2遍700 kN振动碾压+3遍500 kN振动碾压+260 kN静压”的推荐工艺组合。     

压实均匀性的影响因素及其评价

针对压实不均匀的问题,探讨了振幅、频率、碾压速度对压实度均匀性的影响。研究表明：轮宽方向振幅均匀是确保压实均匀性的最基本要求：压路机振动轮激振力作用中心面与振动体质心的重合程度是影响振动轮振幅均匀性的关键因素;在振动轮直径一定时,碾压速度主要由振动冲击间距决定。建议对压实均匀性采用概率统计的方法进行评价。     

建筑垃圾路基填筑技术

高速公路建设过程中,沿线拆迁产生大量的建筑垃圾,对建筑垃圾的回收利用,不仅能节省工程造价、节约自然资源,海能解决因建筑垃圾堆放产生的环境问题,保障高速公路建设的可持续发展。建筑垃圾主要由砖块、混凝土快、碎石等组成,是很好的路基填筑材料,经过简单的分选、挑拣,直接用于高速公路路基填筑。建筑垃圾颗粒大小不一,需要进行破碎,提出建筑垃圾在路基填筑层位采用羊足碾碾压破碎,结合振动碾压和铁三轮静压,实现建筑垃圾路基碾压密实。建筑垃圾有卡车运至路基填筑现场,现场松铺厚度不超过40 cm,倾倒后采用推土机由前向后倒退摊铺,尽量将大颗粒建筑垃圾铺在下部、细颗粒建筑垃圾铺在上部,先采用21 t羊足碾碾压6-10遍,保证路基表层颗粒粒径不超过10 cm;21 t振动压路机碾压3~6遍、22 t铁三轮压路机碾压3遍.提岀建筑垃圾路基质量控制指标和检测方法。     

昔格达路堤填料的最佳碾压方式研究

文中对昔格达地层用作路堤填料在重型压路机下的碾压方式进行了研究,结果表明:在重型振动压路机压实方式下,昔格达地层填料最佳松铺厚度为35~40 cm,碾压4遍或5遍就可达到规范要求。     

湿陷性黄土路基的机械碾压组合

由于湿陷性黄土在路基施工中压实困难,结合工程实际选取土样,采用不同的压实机具组合对其进行压实试验.结果证明:当虚铺厚度为30 cm时,先用振动羊脚碾碾压6～7遍,再用20 t振动压路机振压4～5遍,最后静压1遍收面压实,效果最佳.     

(G7)伊吾——巴里坤段填石路基质量控制浅析

通过路基试验段,研究填石路基压实遍数与孔隙率、沉降差之间的相关关系。基于沉降差与压实遍数的填石路基试验段质量控制,确定满足孔隙率标准的松铺厚度、碾压遍数和沉降差等参数。试验结果表明:下路堤石料松铺厚度50cm,强振碾压遍数4遍,孔隙率15.2,沉降差平均值5.1mm;上路堤石料松铺厚度40cm,强振碾压遍数4遍,孔隙率14.6,沉降差平均值2.3,填石路基达到足够的强度和稳定性。     

高速公路低液限粉土路基施工技术研究

低液限粉土击实过程中细颗粒之间的空隙并不能被更小的土颗粒所填充,无法形成太密实的填充和嵌挤结构,其路用性能较差,可通过换填、改良或者改变施工工艺处理后才能使用。但通过换填、改良的方式处理造价太高,也不利于环境保护。文章以华宁试验段为例,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:松铺厚度越大,最终压实度越差,当松铺厚度在30cm左右时,最终压实效果最佳,松铺厚度为30cm时,采用碾压机械先强振、再弱振,压实遍数4～5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     

高填方土石混合路基压实质量控制技术研究

土石混合路基具有各向异性的特点。文中依托实体工程,分析土石混合路基填料的特点,引入沉降差控制与瑞雷面波测试,开展高填方土石混合路基压实质量控制技术研究。结果表明,随着压路机碾压遍数的增加,相邻两遍碾压沉降差下降,碾压超过5遍时,部分测点沉降差呈上升状态,同时沉降速率变缓,沉降值总体趋于稳定。现场试验得出18 t压路机在碾压填石路基4遍后效能大幅度降低,采用32 t压路机进行补压后路基压实度满足设计要求;26 t压路机碾压5遍后路基压实质量满足要求。     

高速公路填石路堤压实质量控制研究

以湖南省西部山区某高速公路填石路基现场试验为基础,研究了填石路基松铺厚度、填料最大粒径、压实机械及压实遍数等因素对压实效果的影响,提出了填石路基最大松铺厚度为100 cm、容许沉降量为3 mm或5 mm的规范修改建议。     

用碾压轮迹预测土石混填路堤压实度的研究

在预设压路机吨位、振动频率和碾压速度下，通过现场试验采集不同工况下沉降测试块的沉降差（碾压轮迹），建立了沉降差与压实度之间的回归经验公式。结果表明运用经验公式可对土石混填路堤的压实度进行较为准确的判定。     

常张高速公路土石混填路基压实特性研究

针对常张高速公路土石混合料压实特性和碾压工艺问题,采用大型击实仪对土石混合料进行击实试验。试验结果表明：土石混合料的级配在泰勒理想级配范围内,其压实性能较好。选取试验段进行了不同松铺厚度土石混合料碾压试验,通过测试不同碾压遍数下的沉降量、路基回弹模量和压实度,提出了最佳松铺厚度、碾压遍数施工控制参数。