循环荷载下压实粉土的动态特性

为了研究交通循环荷载下黄河冲积粉土的动态特性,基于室内应力控制式动三轴试验,并考虑动应力、含水率两个因素的变化,研究了压实粉土的累积塑性变形、回弹模量及临界动应力的变化规律.试验结果表明:循环荷载下压实粉土的累积变形与动应力、含水率的高低均有关,动应力越大,累积变形随含水率增加而增长较快;压实粉土的回弹模量随动应力增加而缓慢降低,随含水率增加线性减小;压实粉土的临界动应力随含水率增加线性降低.     

生石灰处理过湿粘土路基性能研究

通过对生石灰处治过湿粘土的物理性能试验分析,提出了过湿土掺灰的剂量建议值和计算公式,为生石灰处理过湿粘土在路基施工中质量控制提供参考.     

冻融作用对生石灰改良过湿土路基微观结构影响定量评价

生石灰改良过湿土微观结构决定了其工程性质。通过提取不同冻融循环次数的素土与生石灰改良过湿土微观结构图像,并采用Image-Pro Plus 6.0软件定量分析冻融作用对土体微观结构的影响规律得出,随着冻融循环次数增加,小于2μm的结构单元体含量减小,而2~5μm结构单元体含量呈现增加趋势,粘性土与改良土向着粉粒化方向发展。生石灰改良过湿土圆形程度优于粘性土,细长结构单元体相对较少。综合分析表明,土体在冻胀与融化过程中,结构单元体表面遭到不同程度的破坏,等轴或圆形结构单元体向着扁圆方向发展,结构单元体的形态经历了一系列物理变化。     

压实黄土动态回弹模量的试验研究

通过室内重复加载三轴试验,研究了影响压实黄土动态回弹模量的主要因素及其规律.研究结果表明:回弹模量随围压和压实度的提高而增大,随偏应力和含水量的增大而减小,且在含水量和压实度一定时,回弹模量存在着一定的应力依赖关系.在此分析基础上,采用3参数复合模型,以体应力和剪应力为变量,回归得出压实黄土在不同含水率和压实度下的回弹模量预估模型,并将模型参数与土样物性参数之间建立了线性回归模型,拓宽本研究成果的应用范围.     

生石灰处置过湿粘性土压实性研究

针对吉舒高速公路项目路段中过湿粘性土含水率较大、在填筑路基时难以满足压实要求的问题,结合现场施工的实际情况,通过室内土工试验,对该路段两种经过生石灰处置的过湿粘性土的压实性进行了对比研究。试验结果表明:塑性指数大的粘性土经过生石灰处置后物理性质变化明显,处置后土体的塑性指数与黏粒含量显著下降,施工时允许的含水率上限变高,压实性能改善明显,可以当作路基填料。     

压实稳定粉土路基强度特性研究

采用承载板法和重复加载三轴试验探究某压实稳定粉土路基在最佳含水量、4种压实度下的回弹变形特性,分析了压实稳定粉土路基动态回弹模量与强度指标CBR的相互关系。重复加载三轴试验方法采用参照我国现行路基设计试验方法的三轴重复加载试验方法。研究得出:压实稳定粉土路基动态回弹模量与CBR和压实度呈双参数幂函数关系。     

基于路基动态回弹模量的水泥混凝土路面动力响应分析

路基回弹模量是路面结构设计的重要参数,为切实体现路基土回弹模量的应力相关性,克服简化的线弹性当量回弹模量带来的偏差。研究采用综合考虑体应力和八面体剪应力影响的动态回弹模量模型。基于广义胡克定律,从理论上严格推导了该动态回弹模量模型在三维应力状态下的精确一致切线刚度矩阵。通过编写用户自定义材料子程序(UMAT)将动态回弹模量模型移植到ABAQUS中,成功实现了应用动态回弹模量进行结构分析。通过建立应用动态回弹模量本构模型的典型水泥混凝土路基路面结构三维有限元模型,全面研究了载荷对路基路面动力响应的影响,分析了不同行车速度、不同轴重和轴型下路基路面变形特征和应力分布规律。同时确定了车轮与路面共振时的行车速度和重载交通条件下路基工作区深度,研究成果为实际的路基路面设计提供了参考。     

路基土动态模量试验研究

采用UTM-100动态伺服液压材料试验系统,对路基土进行室内三轴重复加载试验,测试路基土动态回弹模量,分析了含水量、侧向应力、偏应力对回弹模量的影响关系,为制定路基土动态回弹模量的测试方法和取值标准提供了参考.     

应急机场土质道面疲劳变形特性模型试验

为分析应急机场快速修建工程的合理道面结构形式,采用人工加载和道面电液伺服疲劳试验机加载2种方式,对由压实土基、稳定土基层（底基层）和功能性面层组成的典型道面结构疲劳变形特性进行了模型试验.研究了土质道面结构的累积塑性变形、回弹弯沉和弯沉盆曲线随飞机荷载、施加荷载频率和荷载作用次数的变化情况及其平面分布规律.试验结果表明:累积塑性变形随加载频率增大而增大,累积塑性变形与加载次数呈对数关系;弯沉盆曲线形状类似“S”型曲线,可采用四次曲线方程进行拟合;道面结构的早期整体回弹模量增长较快,7~60 d龄期内整体回弹模量可达200~500 MPa,在数万次通行次数下,土质道面的回弹弯沉小于1 mm,表明提出的土质道面结构形式能够满足应急机场强时效性的要求.      

基于动态回弹模量的湖区黏土路基临界高度与湿度关系研究

公路路基的设计高度对路基的修建难度、整体使用性能、工程造价都有非常重要的影响。在利用路基动态回弹模量进行有限元计算分析的基础上,以路基在交通荷载作用下不至于变形过大为主要目的,根据动变形控制法,针对湖南省洞庭湖区某高速公路黏土路基高度与湿度的相互关系进行了研究。首先,通过系统的室内动三轴试验,建立了适应压实黏土的动态回弹模量预估模型,通过数据拟合获取了模型参数与含水率、压实度之间的定量关系;同时,根据设计交通等级确定了路基的容许动变形值;最后,建立了路基有限元分析模型,推导了动态回弹模量预估模型的雅克比矩阵,将动态回弹模量有效移植入了路基的本构关系中,进而获取了不同湿度下黏土路基的临界高度,并探讨了轴重、压实度的影响。结果表明:当路基湿度高于wopt+2%时,路基临界高度迅速增大,而且轴重对临界高度的影响也更加显著。为满足路基长期动变形要求,该高速公路黏土路基的高度建议值宜采用wopt+2%且超载40%条件下的路基临界高度。研究结果为湖区黏土路基高度和湿度的合理取值提供了新的思路和方法。     

寒区路基压实土动回弹模量试验研究

为了研究寒区路基在长期交通荷载作用下的动力学性能,通过室内冻融循环试验,模拟路基冻融过程存在地下水补给的情况.对冻融后的试样进行室内动三轴试验,分别研究多种因素对路基动回弹模量影响.结果表明:动回弹模量随着冻融循环次数、初始含水率和动应力幅值增加而不同程度减小,随着围压的增加而相应增加.并就开放系统下冻融循环对动回弹模...     

基于动变形控制法的路基回弹模量控制研究

回弹模量作为高速公路路基设计的重要控制指标,在当前设计方法中常采用基于静力特性的控制方法,与实际情况不一致。建立基于路基动力特性的高速公路路基回弹模量控制方法对建设质量高、路用性能好的高速公路具有重大意义,目前该方面的研究相对较少。通过室内试验及有限元模拟对公路路基的动变形特性进行研究,分析路基结构的动变形随荷载作用次数的变化规律,建立路基顶面动变形与路基回弹模量的关系。从动变形角度提出高速公路路基回弹模量的要求,研究结果可为高速公路路基回弹模量的控制标准提供指导。     

用生石灰处治过湿粘土施工工艺

从用生石灰处治过湿粘土的强度机理和具体的施工工艺两方面 ,结合实际施工经验 ,认为重点应从降低过湿粘土的含水量等施工工艺方面对过湿粘土施工进行控制。     

级配碎石动态模量及永久变形影响因素分析

采用室内动态模量三轴试验,对级配碎石的动态模量和永久性变形的影响因素进行分析,结果表明:含水率、应力状况对级配碎石的动态模量均有显著影响;弹性变形和永久变形均随含水率的增加而增加,与材料的固有频率、加载频率及阻尼有关的系数β呈递减趋势;具有非线性特性的级配碎石动态模量受应力影响较大,围压对级配碎石模量的影响远大于偏应力,在一定应力范围内,动态模量随着围压的增大不断地增大,永久变形系数γ受动态模量的影响较大。因此,以级配碎石为防反射基层材料时,应严格控制含水率不大于最佳含水率w_(opt),且应提高下基层的强度,增加级配碎石的偏应力约束,以提高其抗变形能力。     

生石灰改良过湿土路基机理研究

依托吉舒高速公路工程,开展了生石灰改良过湿土室内试验与微观结构研究。结果表明:在短期养生条件下改良过湿土内许多小的土颗粒团聚在一起,形成大的团粒结构,可以清晰的看到Ca(OH)2片状六面体结构与细纱网状胶凝物质包裹于土颗粒表面;在长期的养生条件下,土颗粒之间或土颗粒与生石灰颗粒之间生成了新的胶结物质,从而将颗粒连接在一起。胶凝物质随养生龄期的增长不断生成与发展,部分胶凝物质由凝胶状态演变成了晶体。上述微观分析结果说明,胶凝物质逐渐把土颗粒联结成一个整体,颗粒间的胶凝物质形成了连接桥是生石灰改良过湿土路基的内在机制。     

冻融作用对路堤边坡稳定性的影响

为研究路堤边坡在冻融作用下的稳定性,通过对季冻区粘性土进行冻融试验以及室内直剪试验得到土体抗剪强度指标.运用有限元软件ansys对路基边坡进行稳定性分析,分析结果表明,随着冻融次数增长,边坡稳定性系数整体呈下降趋势,但是由于土体内摩擦角随冻融系数增加而增大,冻融3次的边坡稳定性较冻融1次的边坡稳定性要好.     

贵阳路基土室内回弹模量研究

对贵阳地区的高液限粘土进行室内回弹模量试验,研究了不同含水量与不同干密度下回弹模量的变化规律,得出了稠度、压实度与土基回弹模量的相关关系式,对于如何采用室内回弹模量确定野外土质路基回弹模量提出了较为可行的方法。     

龄期对石灰土路用性能影响试验研究

为详细研究石灰土的路用性能,系统分析了不同配合比、不同龄期时石灰土路用性能的变化规律。试验结果表明:石灰土的无侧限抗压强度、间接抗拉强度、室内抗压回弹模量均随着石灰剂量和龄期的增大而增大。     

美国路基土回弹模量确定方法研究现状

路基土回弹模量是表征土基强度的力学参数,是路面结构设计的主要参数,对路表弯沉和路面设计层厚度的确定有很大的影响。回顾了美国地区路基土动态回弹模量室内试验方法、预估本构模型及室外试验方法的最新研究进展,并对其做了评述,指出了研究发展方向。     

沥青砂浆动态模量室内试验与数值仿真

文章选取了4种典型矿料级配成型沥青砂浆,引入了离散单元法和Burger''s自定义接触本构模型,采用室内试验与数值模拟相结合的方法,进行了不同温度与频率条件下的沥青砂浆动态模量试验。研究结果表明：离散元方法和Burger''s接触模型能够较好地实现沥青砂浆动态模量虚拟试验;轴向应变幅值随荷载作用呈现增大趋势,砂浆相比混合料具有更显著黏弹性;细集料增多会提高砂浆抗变形能力,沥青用量增大则加剧砂浆蠕变变形;离散元模拟与室内试验动态模量总体匹配较好,油石比较大的砂浆模拟结果与室内试验误差更小;沥青砂浆动态模量主曲线呈现出较为均匀的变化,验证了砂浆类似均质材料的特征。