寒冷地区气泡混合轻质土应用性能研究

为促进气泡混合轻质土在寒冷地区工程的应用，对气泡混合轻质土及其表面密封处理后的热工性能和抗冻性能进行试验研究。结果表明：气泡混合轻质土具有良好的热工性能，导热系数随密度的降低而降低，二者成线性相关；当容重等级高于W9，不采用表面密封处理，气泡混合轻质土可经受15次冻融循环不发生冻融破坏，当采用表面密封处理，容重等级为W7即可满足；表面密封处理有利于保证气泡混合轻质土抗冻性，柔性材料具有适应温度变形的能力，密封效果优于刚性材料。     

气泡轻质土在既有路基填筑的变形研究

针对气泡轻质土填土路基的变形和破坏机理问题，基于路基弹塑性的理论和实际工程为背景建立了气泡轻质土填土有限元模型，通过数值模拟气泡轻质土分层填筑，分析了气泡轻质土填土路基在受载作用下的应力变化和沉降规律。结果表明:气泡轻质土路基在受载作用下，新老路基交界区域出现应力集中现象，随着上部荷载增加，集中应力越大，路基内部发生破坏现象。当荷载达到200 kPa后，上层轻质土路基内部最先发生塑性变形直至破坏；气泡轻质土路基受载后发生沉降变形，由于老路基沉降基本完成，导致新老路基交界区域相互作用易发生裂缝破坏，路基失稳。     

气泡混合轻质土变形特性三轴试验研究

为了研究气泡混合轻质土在复杂应力状态下的变形规律,在实验室开展了三轴试验研究。结果表明:(1)气泡混合轻质土的变形包括压密阶段、线弹性变形阶段、应变硬化和应变软化4个阶段;(2)围压对气泡混合轻质土的变形特性有显著影响;(3)根据应力水平可采用线弹性模型和理想弹塑性模型模拟气泡混合轻质土的变形特性。研究为气泡混合轻质土的工程应用奠定了基础。     

污泥含量对气泡混合轻质土性能的影响研究

为了探讨污泥的基本性质及气泡混合轻质土中污泥含量对其性能的影响，采用干密度及颗粒比试验对污泥基本性质进行评价，结果显示:污泥是一种轻质原料土，其颗粒比有助于轻质土性能的提高。采用干密度、流动度、吸水率、抗压强度试验研究轻质土中污泥含量对其性能的影响，结果表明:气泡混合轻质土湿容重等级为W8；其流动度18 cm±2 cm、气泡的闭合度、抗压强度（1.118~1.806 MPa）及竖向位移（2.86~4.04 mm）均满足实际工程的要求。     

不同掺合料的气泡混合轻质土性能试验研究

气泡混合轻质土作为一种新型的轻质填料,不同的掺合料对其性能产生的影响不同。该文分别对掺加粉煤灰、矿粉、高岭土、粉煤灰+砂、矿粉+砂、高岭土+砂且配合比最佳的气泡混合轻质土进行抗压强度、干缩变形、干湿循环、抗冻性及微观试验。结果表明:在未加砂的气泡混合轻质土体系中,抗压强度最大、干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失最小的是粉煤灰气泡混合轻质土,干缩变形最小的是矿粉气泡混合轻质土;在加砂的气泡混合轻质土体系中,粉煤灰+砂气泡混合轻质土在干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失最小,矿粉+砂气泡混合轻质土的抗压强度最大、干缩变形最小;此外,分析发现加砂的气泡混合轻质土微观气泡尺寸大小及分布都较均匀,各性能都较未加砂的优越。     

气泡混合轻质土在路桥过渡段施工应用中的沉降变形分析

基于数值模拟与现场实测,对气泡混合轻质土在路桥过渡段中的工程特性及沉降变形进行了分析,结果表明:路基沉降变形随着气泡混合轻质土容重的增大而呈线性增长,分层填筑厚度越大,沉降变形增长速率越快;沉降变形随气泡混合轻质土弹性模量的增大而逐渐减小;分层填筑高度对路基沉降变形影响较大,分层厚度越大,沉降变形越明显;建议气泡混合轻质土容重采用6kN/m3、弹性模量采用100MPa、分层填筑厚度采用0.5m;路基横断面的沉降变化呈"Z"字型,纵断面呈两阶段变化特征,最大沉降变形分别为20mm和25.8mm;工后实测结果表明,路基最大沉降量仅为46.3mm,且稳定沉降值均小于30mm,沉降变形控制效果良好。相关研究理论和工程经验可为类似工程提供参考。     

气泡轻质土在路基台背回填中的应用效果分析

以气泡轻质土为研究对象,总结了气泡轻质土在路基台背回填中的应用特征;同时借助现场监测数据,研究分析了气泡轻质土在路基台背回填中的受力及变形性能。结果表明：气泡轻质土作为回填材料,可以很好地解决桥头跳车现象;当工程中地基承载力不足时,可采用气泡轻质土作为回填材料,降低地基负载;台背土压力远大于台侧土压力;随着时间的增长,台背土压力和台侧土压力逐渐趋于稳定,最终满足地基承载力的需求。     

水泥基粉煤灰粉土气泡混合轻质土性能研究

以粉煤灰和粉土部分替代水泥制备气泡混合轻质土，研究水固比、引气剂掺量、粉土掺量、养护龄期及养护条件对无侧限抗压强度影响和轻质土抗干湿循环性能。结果表明:降低水固比能够增大抗压强度；湿密度由 1 000 kg/m3增大至1 200 kg/m3，28天抗压强度提高了37 %；随着粉土掺量增大，抗压强度降低；提高养护温度可提高早期抗压强度；制备的轻质土抗干湿循环性能较好。     

干湿循环条件下气泡轻质土耐久性的试验研究

基于气泡混合轻质土在干湿循环条件下的试验,研究气泡混合轻质土水稳性的变化规律。通过研究不同气泡及原料土掺量的气泡轻质土在干湿循环条件下无侧限抗压强度的变化规律,分析影响气泡轻质土抗压强度变化的成因。在保证具有较好耐久性前提下,确定适当的配合比范围,为实际工程的应用提供依据。     

气泡混合轻质土在高速公路改扩建软基处治上的应用研究

气泡混合轻质土不仅具有轻质性、流动性、固化后可自立性等特点,而且密度及压缩强度可通过配合比进行调整,它在路基加宽工程中,特别是软基条件下,新老路基的不均匀沉降及路堤的稳定性等方面发挥了重要作用。为了推进气泡混合轻质土在高速公路的工程运用,结合潮惠高速公路路基加宽工程背景,对气泡混合轻质土技术的应用开展了研究,并通过有限元软件marc对采用气泡混合轻质土加宽后的试验段进行了新旧路基不均匀沉降分析。     

既有铁路路基挤密桩加固中水泥改良土特性试验研究

对宁启铁路中某段现场的粉质黏土进行室内试验，采用的水泥掺入比分别为4%，7%，10%，13%。对水泥改良土样进行分组击实、养护及无侧限抗压强度试验，获得了不同水泥掺入比改良土的击实特性及力学特性。试验结果表明:水泥掺入比对改良土的最优含水率及最大干密度影响不大，可依据原路基粉质黏土填料的压实标准作为控制水泥改良粉质黏土的压实标准。水泥改良粉质黏土的最优水泥掺入比是10%，7天的养护期即可满足现场施工挤密桩加固不低于1 MPa的要求。     

影响塑料发泡颗粒轻质土强度的因素及其试验研究

利用室内试验方法,对水泥掺入量、塑料发泡颗粒体积含有量、养护龄期、养护环境等因素对塑料发泡颗粒轻质土强度发挥的影响进行了分析,得到了塑料发泡颗粒轻质土的强度发挥在各种不同因素影响下的变化规律。结果表明,轻质土的强度随轻质土中水泥含有量的提高及龄期的延长而增长,可以用指数函数描述轻质土强度与龄期、水泥含有量之间的相关关系;增大轻质土中塑料发泡颗粒体积比,引起轻质土的强度下降;水下环境对轻质土的强度发挥不利,为利于轻质土的强度发挥,在工程应用中应考虑采用有效的排水措施或尽量在水上部位使用。     

软土地基泡沫轻质土路基变形性状分析

由于泡沫轻质土浇筑的路基属于整体性结构,加之轻质土路基作用下地基的沉降量小,因此轻质土路基对地基不均匀沉降应有更大的适应性。以广佛江快速通道江门段一标段的试验工程采用气泡混合轻质土换填部分路基为例,根据现场监测数据对气泡混合轻质土在深厚软土路基浇筑过程中的路基基底应力、应变和路基分层沉降规律进行分析,并讨论了软土地基泡沫轻质土路基荷载的分布和传递规律。     

气泡混合轻质土在道路冻土地基保护中的试验研究

为减少因路基融沉引起不均匀沉降对冻土路段的破坏性影响,选择合适的材料铺设人工隔热保温层是防止冻土融化的有效技术措施。由于气泡混合轻质土导热系数小、隔热性能明显、承载能力强、使用成本低、工艺简单、施工速度快等特点,在总结国内外冻土研究成果的基础上,结合试验路段自然气候特点,提出将轻质土用于冻土地基隔热保温的修筑技术,并在我国北方某一级公路试验铺筑。通过对轻质土试验段隔热效果的监测和道路使用状况跟踪观测,表明其隔热效果良好,能够较好防止公路的季节性冻胀与永久冻土地基的融沉,可应用于类似工程。     

气泡混合轻质土在陕北淤地坝地基台背回填中的应用研究

在延安至延川高速公路淤地坝地质条件下选择试验段，开展高填方台背回填用气泡混合轻质土的设计、施工和质量控制，并对其力学性能、土压力（侧压力）大小以及路基沉降量进行监测。结果表明:淤地坝地基（地基承载力仅为100 kPa）可直接采用气泡混合轻质土进行台背回填，对原有地基只需进行简单的整平和碾压处理，其强度及变形能力均能满足使用要求，且现场监测结果发现台背所受侧压力最终都有趋于零的趋势，路基和地基均未出现显著沉降，可减少桥头跳车病害。     

黏粒含量对粉土抗压强度的影响

选用山东省齐河地区黄河冲击平原粉土,湖南的黏粒(红黏土)为原料,特制一种接近于粉土中黏粒的黏土,考虑到粉土中黏粒对土体的整体黏结性具有一定影响,采用宏观与细观结合的分析方法,研究黏粒对粉土抗压强度的影响.结果 表明:粉土在非浸水条件下的无侧限抗压强度随黏粒含量的增加呈先减小后增大的趋势,在黏粒内掺掺量为6％时达到最低;...     

混合塑料发泡颗粒轻质土的强度特性评价方法

针对混合塑料发泡颗粒轻质土的特性,利用两相体模型提出了对其强度及变形等工程性质进行评价的方法;并运用该方法,在考虑构成轻质土两种不同材料性质的基础上,对轻质土的强度与变形特性进行了分析。结果表明:该方法可以比较合理地对塑料发泡颗粒轻质土的应力-应变特征及强度特性进行评价;轻质土强度随轻质填充料体积分数的增大而减小,随龄期的增长而提高。     

低掺量水泥土强度特性试验研究

模拟低掺量水泥土在工程中的应力状态,利用静三轴CU试验研究了水泥掺入比小于5 %的低掺量水泥土的应力-应变关系及强度特性,探讨了在不同水泥掺量情况下水泥土抗剪强度指标的变化规律,分析了素土和水泥土的变形破坏模式。结果表明:水泥土强度随水泥掺量增加而提高,当水泥掺入比大于15 %时,水泥土的强度和抵抗变形的能力较素土有显著的增强。     

基于级配优化对掺水泥泡沫沥青就地冷再生混合料高温性能的影响

研究了水泥、机制砂、19~26.5 mm粗集料掺量对泡沫沥青冷再生混合料高温稳定性能的影响。结果表明:随着水泥用量增加，冷再生混合料高温稳定性能逐渐增加，至少提高160%；随机制砂掺量增加，冷再生混合料高温稳定性能，先增大后减小，当机制砂用量为20%时，高温稳定性能至少提高62%；随19~26.5 mm粗集料用量增加，冷再生混合料高温稳定性能，先增加后减小，当粗集料用量为10%~20%时，冷再生高温稳定性能，至少提高105%；基于高温稳定性能进行级配优化时，应优选考虑掺加1.5%水泥和10%~20%的19     

重载铁路粉质黏土填料回弹模量及预估模型研究

以朔黄铁路广泛应用的粉质黏土填料为研究对象,采用杠杆仪法测定粉质黏土的回弹模量,研究含水率和干密度对重载铁路路基填料回弹模量的影响。研究表明：路基土体的回弹模量随干密度的增大而增大,随含水率的增大而减小;相比于干密度,土体的回弹模量对于含水率更敏感;提出可考虑含水率和干密度影响的路基基床土体弹性模量预估模型;通过实际铁路路基监测数据,验证模型在预估路基弹性变形方面的有效性。研究结果对于在外荷载和雨水联合作用下,进一步认识粉质黏土填料路基的弹性变形特性、状态评估与加固强化设计,具有参考价值。