西非马里地区红土粒料的矿物组成与路用性能

对西非马里地区红土粒料的基本物理性能、矿物织构组成与路用性能进行试验研究。结果表明,红土粒料砾石组的主要成分是赤铁矿石(40.6%)和高岭石(39.5%),粉黏粒组主要由赤铁矿石(27.0%)和石英(63.0%)组成,高岭石含量仅10.0%;颗粒容易发生破碎,其中19~2 mm粒径颗粒抗冲击能力差,当击实次数超过98次时颗粒破碎趋于稳定;在欠压实状态下,干密度与颗粒破碎率的关系呈近似线性增长规律,当破碎率大于25%后,压实度普遍能达到98%以上;红土粒料的水稳性较差,但在96%压实度前提下,饱水4 d的CBR接近80%,回弹模量变化范围在190~300 MPa之间,可满足西非地区路面底基层的使用要求。     

非洲红土粒料分布及路用性能研究

在收集大量工程案例的基础上,从红土粒料的成因机理、分布范围、基本分类及物理力学特性等方面着手,对红土粒料在道路工程中的适用性进行分析。结果表明:红土粒料的分布、物理特性与当地气候条件及母岩的种类有密切关系;红土粒料具有液限和塑性指数偏高,中间粒径缺失、细粒含量高,级配不良等缺点;经过一定的筛选或者改良处理后,红土粒料能够用于路基及路面基层、底基层填筑,是一种良好的筑路材料。     

红土粒料永久变形演变规律

针对红土粒料基层在反复碾压和雨水作用下发生的结构损伤现象,开展了非洲几内亚红土粒料的室内三轴试验,对比分析了应力状态、湿度波动、压实度、荷载作用等对永久应变的影响,研究了永久变形随重复荷载作用与湿度波动(特别是干旱、降雨、旱湿循环等极端条件)的演变行为,揭示了红土粒料基层结构性能损伤机理。试验表明:随着荷载作用次数的增加,红土粒料永久应变先快速增长后逐渐平缓。含水率、压实度及偏应力等对永久变形的影响显著:当偏应力从103kPa增加到276kPa时,红土粒料永久应变的增幅为5%～25%,个别工况下永久变形增幅最高为40%;当由干化状态增大至湿化状态时,红土粒料的永久变形增长约2. 3倍;干湿循环后的试件,永久变形下降幅度为40%～80%,在压实度较低时永久变形下降的幅度较高。Monismith模型可用来表征红土粒料随荷载作用次数的演变规律,相关性普遍在0. 90～0. 95。红土粒料永久变形随荷载作用的演变规律,可以从红土粒料的颗粒组成和破碎变形进行分析。     

不同荷载模式下水泥稳定红土粒料抗拉特性研究

为探究水泥稳定红土粒料在不同荷载模式下所表现出的拉伸特性,全面评价红土粒料作为基层材料时的抗拉性能,在一系列试验(弯拉试验,间接拉伸试验和直接拉伸试验)的基础上,对水泥稳定红土粒料抗拉特性的变化规律进行了系统的研究,同时对三种试验所用试样进行应力状态分析。结果表明:水泥稳定红土粒料作为半刚性材料具有各向异性的特征,其拉伸强度受水泥剂量、荷载条件和试验方法等外部因素影响,经水泥稳定后的红土粒料作为基层材料考虑其抗拉性能时,不同荷载模式下的拉伸强度不同,其中,90d养生后的弯拉强度间接抗拉强度直接抗拉强度,并且不同强度之间存在良好的统计关系,在已知其中一种强度的基础上能通过线性关系得到另一种强度;通过应力状态分析得到了试样的受力图,为了解材料在拉应力作用下的应力状态分布和变形发展趋势提供了一种思路。基于以上结果,提出当用于评价红土粒料的抗拉性能时,直接拉伸试验较为真实和可靠。     

非洲天然红土粒料的路用性能及使用标准

调研了西非国家红土粒料的形成原因,分析了红土粒料的路用性能,归纳并提出了天然红土粒料适用的道路结构层,在综合考虑国内外规范标准和非洲工程实践的基础上,提出了天然红土粒料底基层的指标及标准。结果表明,红土粒料是由于旱湿两季的特殊气候条件形成的,不同国家及地区的红土粒料性能差异较大,从级配组成、塑性指数到CBR强度都有明显的地域性;天然红土粒料大部分可用于道路底基层结构的填筑;天然红土粒料底基层的标准不能直接使用现有的碎砾石(底)基层的标准。     

水泥稳定红土粒料干湿循环试验强度特性研究

以科特迪瓦某公路工程为依托，开展基于法国规范的CBR、无侧限抗压强度及浸水循环试验。结果表明:精选红土粒料在经过水泥或者水泥+砂改良后，能够用作路面结构层中基层、底基层材料；同等条件下，掺入15%砂能够显著提高红土粒料的路用性能；试件在不同干湿循环次数下的强度损失表明改良红土粒料具有较好的水稳性能。     

基于正交试验的掺碎石红土粒料强度性能影响研究

结合非洲道路工程需求,研究了掺碎石红土粒料强度特征,分析了掺碎石比例、压实度、碎石级配和含水率4个因素对粒料CBR值的影响,并对比了碎石材料性能。通过正交试验设计,采用材料试验系统(MTS)对试件进行CBR试验。在对正交试验结果进行方差和极差分析的基础上,明确试样CBR多水平多因素影响程度的显著性。试验表明:在诸多因素中,压实度影响最为显著,而后依次是含水率、级配和掺碎石比例;压实度越大,颗粒之间的接触更加紧密,抵抗变形能力越强;掺碎石后的红土粒料强度提升明显,能满足底基层及低等级道路基层CBR值的要求。     

红土粒料在塞内加尔路面结构设计中的应用

红土砾料作为一种分布普遍、性能良好的天然材料,在塞内加尔地区路面结构设计中有着广泛的应用。本文将结合塞内加尔路面结构设计概况、塞内加尔塞内加尔新路面结构目录和路面尺寸指南中关于红土粒料的要求、红土粒料在塞内加尔某高速公路项目中成功实施经验,对红土粒料在塞内加尔路面结构设计中的应用进行总结、研究,为非洲法语区其他国家开展路面结构本地化工作及国际承包商相关道路设计、实施提供参考。     

含粒料的基层或底基层实度检测

文章提出了对于含有粒料基层或底基层压实度的灌砂法检测，由于粒料在结构层中分布不均，又由于粒料含量对量大干容重影响很大，又不能每个试坑作一个击实试验。     

高速铁路高路堤压缩变形特性分析及压实标准探讨

为探讨适应高速铁路沉降变形要求的路堤压实标准，采用专用有限元软件模拟了路堤的分层填筑，分析了自重作用下的路堤压缩变形特性，选择在建无砟轨道高速铁路典型高路堤工点，测试了路堤不同部位的局部压缩沉降及压实状态，并进行了数据分析。结果表明:路堤自重作用下的垂向应力及垂向应变基本呈线性分布；自重荷载作用下的屈服区域将最先出现在路堤中下部；试验工点压实标准按规范提高一级后，路堤工后压缩沉降仍有时间效应；填高6~12m无砟轨道路基基床以下路堤的压实标准，建议压实系数K取0.95，地基系数K     

页岩填料在肯尼亚蒙内铁路中的适用性研究

为验证肯尼亚蒙内铁路工程挖方段页岩作为陆域填料的适用性，对不同深度的页岩进行界限含水率、自由膨胀率、崩解性和软化的试验研究，确定页岩是否具有作为填料的稳定性。结果表明:①上层0.0~3.0 m深度内页岩含有一定量亲水性矿物，具有膨胀性，不适合作为陆域填料使用，下层3.0~23.5 m深度内属弱风化和微风化页岩，破碎后不具有膨胀性；②下层3.0~23.5 m内页岩具有一定的崩解性，随着干湿循环次数的增加，页岩将会发生崩解，但崩解产物颗粒级配趋于稳定，崩解后小于0.075 mm的细颗粒含量大于20%；③对下层3.0~23.5 m内页岩进行CBR试验，试样在浸水状态下14天后的CBR值大于6%，满足作为陆域填料的要求。研究结果验证了蒙内铁路3.0~23.5 m深度内页岩作为陆域填料的适用性。     

层状地基中水平受荷桩-土相互作用试验

为了深入研究侧向受荷桩的承载特性及抵抗变形的能力,结合实际工程中天然土体的成层特性,开展了侧向受荷桩的室内模型试验,研究了不同粒径土层厚度及相对密实度对桩土相互动态耦合作用的影响,并结合PIV图像技术,分析了桩周土体位移场的发展趋势,为水平受荷桩的设计提供了理论依据。试验结果表明：①土体刚度与较小粒径土层的厚度呈正相关关系,而较大粒径砂土层厚的增加则对整个桩土体系的刚度产生了弱化作用;②当桩顶位移相同时,随着较小粒径砂土层厚的增大以及相对密实度的提高,土抗力随之增大,在深度为5~6倍桩径范围内达到最大值,且相对密实度对土抗力的影响更大;③水平受荷桩的桩前和桩后砂土表面均形成了一个纺锤形的位移影响区域,且此区域与水平加载方向的最大夹角随土层条件和相对密实度的变化很小,其值均为45°左右;④在相同的桩顶荷载下,砂土相对密实度的增大约束了桩体的运动趋势,使得桩体的水平位移减小,例如,当桩顶荷载均为30 N,密实度为0.5时桩前砂土的最大位移影响范围比密实度为0.3时普遍减少了约1倍桩径的距离;⑤桩身弯矩值随着较小粒径土层厚度的增大而增大,最大弯矩约出现在0.15 m深度（5倍桩径）处;随着砂土相对密实度的提高,桩身弯矩也逐渐增大,最大弯矩所在的位置逐渐上移。     

基于路基动应力的路基工作区深度确定方法研究

鉴于考虑路面厚度和材料刚度影响的 J．Boussinesg修正公式所得的路基工作区深度过小,仅至上路床部位,与实际情况不符。提出了基于竖向路基动应力分布规律确定路基工作区深度的方法。通过比较模型试验和计算模拟在竖向动应力和动位移沿深度方向的衰变规律,发现衰变规律在路基工作区深度范围符合性较好,验证了该方法的正确性与可靠性。对典型结构组合下路基动应力与工作区深度进行计算分析,分析结果表明：在标准汽车荷载100、130 kN 作用下,路基顶面动应力为6．4～13．4 kPa,相应的工作区深度为0．6～0．9 m。在重交通和特重交通的汽车荷载170 kN、200 kN 作用下,路床顶面动应力为12～20．6 kPa,相应的工作区深度为1．0～1.2 m,已进入上路堤范围0．2～0．4 m。     

振动压实过程中填石料破碎分形机制研究

填石料大量应用于山区高速公路建设中,通过进行填石料现场振动压实试验的基础上,取得了填石料在振动压实过程中颗粒级配的数据和填石层的压缩沉降量。通过引入分形理论对填石料的颗粒级配数据进行分析,发现采用分形理论可以合理的描述填石料在振动压实过程中颗粒破碎的特征。采用分形粒子模型对不同压实遍数下填石料的级配数据的计算结果表明,随着压实的进行,填石料的颗粒结构逐步向分形结构转化,这表明填石料的振动压实过程是一个向稳定结构转化的过程。在这个转化过程中,填石料的分数维逐渐增大并趋于稳定临界值,该临界值对工程具有指导意义。     

振动作用下填石路基压实特性的数值模拟

为了揭示路基内部应力载荷的分布状况，分析碎石填料形状对路基压实的影响，运用离散元软件EDEM对填料粒径在10～160 mm的填石路基振动压实过程进行建模。模拟结果表明:路基的最大接触应力和最大瞬时速度随振幅增大而增大，孔隙率减小，填料形状对孔隙率有影响；路基密实的过程是颗粒力链结构不断建立和打破的动态过程；颗粒密实中，大颗粒带动小颗粒运动，从应力大的区域向应力小的区域迁移运动，大颗粒受力大，是外载荷的主要抗力；颗粒形状越复杂，碾压过程中密实度波动越大。     

戈壁滩高速铁路强夯地基及静载试验研究

首次对戈壁滩在建的兰（州）新（疆）高速铁路的玉门镇段的4.40 m厚不均匀圆砾土层路基,采用强夯地基处理,取夯锤直径2.50 m,,锤高0.70 m,锤重267.0 kN,提升高度大于10.00 m,强夯能量大于2 670 kN·m;点夯三遍,满夯两遍,强夯地基下沉量达0.27 m,改善了圆砾土的不均匀性,强夯地基强度明显提高;强夯结束15天后,采用动力触探、静载试验对强夯地基进行承载力检测,动力触探深度4.70 m,静载试验取钢质正方形承压板宽度2.20 m×2.20 m,最大荷载1 782.4 kN,检测影响深度达4.40 m,静载承载力特征值184 kPa,满足设计180 kPa的要求。     

城市排水系统沉积物特性及清淤方式研究进展

存在于排水系统中的沉积物随排水进入受纳水体后,将严重污染水体的水质;同时也对排水系统的的管理和运行带来许多问题。该文综述了我国部分城市的排水管道沉积物的沉积状况,重点阐述了沉积物的来源和组成,沉积物的颗粒粒径、有机物含量(VSS/SS)、颗粒粘性和颗粒密度等物化性质,以及附着于沉积物上的金属污染物的相关特征。其粒度分布范围是D10为1.89-223.21μm,D50为12.38-437.30μm,D90为39.06-1572.52μm;VSS/SS的范围是1%-38%;密度范围是1.80-2.47g/cm3。金属污染物主要的附着对象是沉积物中的细小颗粒如生物膜上。该文还介绍了排水管道和雨水调蓄池中常用的清淤方式。     

生活垃圾焚烧炉渣集料基本性质及其对水泥稳定碎石性能影响的研究

生活垃圾焚烧炉渣集料(炉渣集料)具有连续的级配分布、一定的强度性能和潜在的水硬性能,可替代天然集料应用在水泥稳定碎石中.但炉渣集料基本性能对水泥稳定碎石的强度性能的影响尚不明晰.首先,对不同产地炉渣集料的基本性能进行研究;其次,以炉渣集料替代一定比例、同粒径的天然集料,进行水泥稳定炉渣碎石的配合比设计,基于无侧限抗压强度试验确定不同掺量炉渣集料的水泥稳定炉渣碎石的强度性能;最后,基于相关性分析,确定炉渣集料基本性能对水泥稳定炉渣碎石击实特性和强度性能的影响.试验结果表明:水泥稳定炉渣碎石的最佳含水率随炉渣集料掺量增加而增大、最大干密度随炉渣集料掺量增加而减小;随着炉渣集料掺量增加,水泥稳定炉渣碎石的强度逐渐降低,且水泥稳定干法炉渣碎石的强度高于水泥稳定湿法炉渣碎石强度.水泥稳定炉渣碎石的最佳含水率与炉渣集料的吸水率相关性较高;水泥稳定炉渣碎石的无侧限抗压强度与炉渣集料的密度、吸水率和烧失量呈正相关、与炉渣集料的压碎值呈负相关.