降水入渗条件下氯盐渍土水盐迁移规律

为探究降水入渗导致氯盐渍土盐分流失问题，以人工配置的不同含盐(氯化钠)量粗粒土和细粒土为研究对象，通过自行设计的室内降水入渗模拟试验装置，获取了14种工况下近500组试验数据，对比分析了降水入渗次数、土样粒径与含盐量对土样水盐迁移特性的影响；建立了降水入渗作用下土体盐分迁移与水分迁移之间的联系，确定了入渗影响深度，揭示了水分与盐分经降水入渗作用后在土柱中的分布特征。研究结果表明：对于细粒盐渍土，随着降水入渗次数从1～4的增加，其含水率和含盐量的峰值点均明显向下发生移动，盐分将逐渐向土柱中底部积聚；对于粗粒盐渍土，2次降水入渗后，含水率在土柱高度范围内分布较为均匀，且降水入渗次数的继续增加并没有改变这种均匀性，而盐分将随着水分快速向土柱底部积聚；氯盐渍土这种“盐随水走”关系与其易溶于水有关，所以氯盐渍土填料路基应加强防水措施，特别是粗粒土填料，虽然其可压实性优于细粒土，但浸水后溶陷强烈，病害更为严重；一定范围内含盐量的增大不会改变细粒土或粗粒土水盐迁移的整体规律，但会降低土体水盐迁移的速率，与含盐量较低的细粒土相比，含盐量较高的细粒土的水分与盐分峰值点出现深度均滞后5～15 cm;在降水...     

高寒地区路基填土冻融循环后的强度研究

在高寒地区较为理想的路基填土是碎石土,为进一步了解碎石土在冻融循环后的强度变化规律,在不同试验路段选取具有代表性的土样,在最佳含水率、不同压实度的条件下进行了不同冻融循环次数的室内CBR试验,试验结果表明:各标路基土在经过冻融循环作用后CBR强度均有所降低,压实度是影响路基填土强度的主要因素.研究可为今后高寒地区碎石土...     

蒙华重载铁路风积沙路基湿压法工艺研究

依托蒙华重载铁路风积沙路基工程实例,通过现场压实试验,分析了干压法、水坠法、湿压法的压实效果,研究了湿压法的碾压机械、含水率、虚铺厚度、碾压遍数、检测时间等工艺参数,总结了其施工工艺流程.结果表明:该标段所用风积沙填料最佳含水率为14. 65%;路基填筑施工采用湿压法,压实效果最佳;风积沙最佳虚铺厚度为40～50 cm,采用满载胶轮装载机碾压6遍+压路机静压2遍收面的压实机械组合;压实度检测宜在碾压完成后2～3h内进行.研究成果可为该工程及类似工程的风积沙路基施工提供参考.     

黄土路基内部水热传输规律分析

分析了路基内部水分存在形式和影响因素,通过建立数学模型对黄土路基内部水热传输规律进行分析。结果表明:路基中的水分从水势高处向水势低处迁移,从湿度高处向湿度低处流动;土体密度越大,水分迁移越困难,初始含水率越大,土体内部的水分容易迁移;路基冬季放热夏季吸热,内部温度保持10℃左右;在温度场影响下,距离路基表层和边坡表面越近,温度梯度越明显。     

新疆砾石土低路堤动力特性

以新疆三岔口-莎车高速公路为依托, 基于标准轴载作用下单轮影响范围内的1∶1路基模型试验, 分析了车辆荷载下低路堤的动力特性; 考虑了绿洲区地基在服役期间不同的含水率状态, 根据一般道路设计标准, 将低路堤道路结构分为面层、基层、路基与地基四部分, 模拟了低路堤在不同荷载作用下的动力特性, 研究了动载峰值、频率与重复作用次数对低路堤动力特性的影响。研究结果表明: 不同加载方式下的竖向应力均随路基深度增大而迅速减小, 应力在距路基顶面0.8 m深度处均衰减了69.2%;静载和短时动载作用下各深度处的应力随荷载呈线性变化趋势, 应变则呈非线性变化趋势; 由于不同土层模量的差异, 使得应变在路基与地基中出现了明显的分层现象; 地基含水率的变化对低路堤动力特性的影响非常明显, 当地基含水率从18%增大到28%时, 地基顶面处的应变增大了1.8倍; 短时动载频率的增大对应力和应变的影响都很小, 当动载频率由1 Hz增大到5 Hz时, 路基与地基顶面处的应力分别减小了7%和9%;当静载、短时动载和长时动载的峰值为50 kN时, 短时动载峰值作用下路基与地基顶面处的应力和应变分别是静载作用的79%~95%和75%~95%, 而长时动载引起的路基与地基顶面处的应力和应变分别是静载作用的1.0~1.1倍和1.9~3.3倍。      

水泥改良风积沙无侧限抗压强度试验研究

针对蒙西华中重载铁路风积沙路段缺少路基优质填料的工程实际,采取就近取材的原则,采用水泥改良风积沙填筑路基基床底层.开展室内水泥改良风积沙无侧限抗压强度试验,研究不同水泥掺量、养护龄期、压实系数和水泥强度等级下试件强度变化规律,探讨水泥改良风积沙填筑重载铁路路基基床底层的适用性.试验结果表明:水泥改良风积沙强度随水泥掺量、压实系数的增大而提高,并存在良好的线性和多项式拟合关系;龄期效应对其强度影响显著,相比水泥改良粉土、黏性土等其它细粒土,前期强度增长速率较快,而后期强度增长速率较慢,增长量变小;结合工程实际和室内试验结果提出适合该重载铁路风积沙改良选用水泥等级及水泥掺量的控制标准.     

风积沙路基填筑及碾压施工技术

工程概况 某高速公路项目第一合同段试验段路起讫点：K18＋400∽K18＋600,全长200m,试验段平均填土高度1.80m,该试验段均位于风积沙填筑路段。本风积沙路基试验段采用高速公路标准,设计车速为120km/h,路基宽度为28.0m。路基采用风积沙和包边砾石土共同填筑。本试验段位于直线段上,路线纵坡为0.32%,路基横坡1.5%,路基边坡坡度1：4。其中K18＋400-K18＋500段落填土高度为1.85m, K18＋500-K18＋550段落最高填土为3.8m,K18＋550-K18＋560填土最低高度为1.02m,K18＋560-K18＋600平均填土高度为1.633m,路基顶面竣工验收弯沉Ls=217（0.01mm）。试验段路线总长度200m,K18＋400-K18＋560清表深度为0.3m,K18＋560-K18＋600段落清表深度为0.57m。本试验段中氯盐盐渍土换填砾石土102m3,换填风积沙共2828m3;风积沙填筑5580m3,砾石土填筑3420m3;挖方95m3;复合土工膜8048m2,一布一膜7312m2。     

浅谈路基压实

路堤填土需分层压实,使之具有一定的密实度。土质路堑开挖至设计高程后,需检验路基顶面工作区内天然状态土的密实度,该密实度通常低于设计要求。必要时,应在挖开后再分层压实,使之达到一定的密实度。分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压密变形,确保路面的使用品质和使用寿命。     

109国道青海橡皮山段路基填土的冻胀特性研究

以109国道青海橡皮山段发生严重冻胀路段的路基填土为研究对象,通过开敞条件下的室内单向冻结试验,分析了冷却温度、压实度、荷载对土样冻胀特性的影响。结果表明:开敞条件下冷却温度、压实度、荷载对土的冻胀特性影响明显。冷却温度越高,土样的冻胀率越大;压实度越大,土样的冻胀率越小;荷载值越大,土样的冻胀率也越小。     

嵌锁块路面受力特性与设计方法

为了提高传统路面嵌锁块尺寸与嵌锁块竖向嵌锁能力,开发了大尺寸企口连接嵌锁块,分析了其受力特性。以有限元方法建立了嵌锁块路面整体模型,以弹簧单元模拟嵌锁块间传荷能力,分析了嵌锁块尺寸、嵌锁块传荷能力、碎石基层厚度与路基强度对路表弯沉和路基顶面竖向压应变的影响。以路基顶面永久应变为控制指标,建立了路基顶面应变水平与标准累计轴次的关系。计算结果表明:在相同地基和基层条件下,嵌锁块尺寸由30cm×20cm增大到50cm×30cm时,路表弯沉可减小25%~30%,路基顶面压应变可减小25%~45%。当接缝弹簧弹性系数由102 N·m-1增加至108 N·m-1时,路表弯沉降低50%~55%,路基顶面压应变降低65%~75%。可见,采用较大尺寸的嵌锁块与加强嵌锁块的传荷能力对提升路面性能有显著作用,路面设计时应依据道路的交通水平查图确定路基顶面的压应变水平,据此确定合理的基层厚度和嵌锁块尺寸,使路基顶面竖向压应变满足要求。     

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。     

尉犁至且末沙漠公路风积沙填筑路基压实力学特性研究

结合尉犁至且末沙漠公路对风积沙填筑路基的压实机理和力学特性与规律进行了研究,得出了含水率与干密度的关系,随着含水率的增加,干密度值呈"S"型变化,处于干燥状态和最佳含水率状态干密度都能达到峰值,表明风积沙有干压和湿压两种特性。并得出了振动时间和含水率都是影响风积沙干密度大小的重要原因。通过回弹模量的曲线图可直观看出曲线接近直线,说明风积沙具有弹性特征,可视为弹性体,适当保持含水率,一般控制在3%以内有利于风积沙的压实。     

关于采用不同风积沙填筑厚度不同砂砾包边宽度的研究探讨

本项目沿线土质多为低液限粘土、粉土和粉细砂,大部分路段存在不同程度的盐渍化,程度为弱-强盐渍土,路基填筑需远运取砂砾土、风积沙。设计中要求利用风积沙做路基填料,采用砂砾土进行包边,部分路段原地面含水量较大,地基承载力较低,通过试验结果能提高工程质量、加快工程进度、降低工程造价,推动工程施工技术进步。     

浅析桥头跳车现象产生的原因及在施工中的预防

无论填筑材料采用粘性土、砂性土，其压实度不能达到百分之百，在长期自重作用下，填料中的空隙将逐渐减少，土壤固结度逐步提高，路基顶面将发生沉降，据有关资料观测分析，路基沉降量随填土高度增高而增加，路基下沉量约为0．6～1．0cm／m填高。     

高含水率粉土路基填料工程力学性能改良试验研究

为有效改善高含水率粉土路基工程力学性质，同时节约工程造价，采用草木灰+石灰混掺方式对高含水率粉土进行了改良实验。结果表明：草木灰和石灰均对粉土具有降水作用，但石灰的效果优于草木灰，两者混掺时，草木灰可起到分散的作用，从而提升降水效果；当草木灰掺量为15%,石灰掺量为4%时，对高含水率粉土的改良效果最好，相比素粉土，粘聚力、内摩擦角和单轴抗压强度分别提升800%、19.4%和300%;固化改良之后的粉土在碾压2遍后，压实度>94%,可满足上、下路基的压实度要求，碾压5遍后，压实度>96%,可满足上、下路床的压实度要求。     

粉砂土路基渗透系数的试验研究

渗透系数是衡量土体水理性质的重要指标,为进一步了解粉砂土路基渗透系数的变化规律,在不同试验路段选取具有代表性的土样,在最佳含水率、不同压实度的条件下进行了室内变水头渗透试验,得出了相应条件下粉砂土的渗透系数。试验结果表明:粉砂土的渗透系数随着土体压实度的增大而减小,压实度是影响土体渗透系数的重要因素,现研究可为今后粉砂土路基及类似土质路基的施工和设计提供理论支撑。     

重塑非饱和黄土水-热运移规律试验研究

为研究非饱和黄土中水蒸气吸附与运移规律,采用高温高压水蒸气对重塑非饱和黄土进行增湿模型试验,研究蒸气压梯度、温度梯度和含水率梯度共同作用下非饱和黄土中的水-热运移规律.试验结果表明:在非饱和黄土点源蒸气扩散模式中,水蒸气和温度的扩散范围近似于一个以通气点为圆心的椭球体.水蒸气运移过程中,受到土颗粒阻碍,沿径向随着蒸气压力消散,水蒸气运移速率减小,逐渐被土颗粒吸附.当距离较大时,水蒸气运移量急剧减小,使得增湿程度和增湿范围均减小,土体温度扩散速率沿径向也随含水率和距离的增大而减小;水蒸气增湿黄土时,液态水迁移和气态水迁移共存,蒸气传热和热传导同时发生.在有效增湿范围0～60 cm内,水分运移以蒸气压梯度作用下的气态水迁移为主,温度迁移以蒸气传热为主.而在有效增湿范围之外,随着蒸气运移速度减小,仅有少量水蒸气运移到该范围内,含水率变化主要是由含水率梯度引起的液态水迁移造成的,温度迁移以温度梯度引起的热传导为主.     

堆积碎石土斜坡浅表现场入渗试验研究

为探究强降雨下堆积体斜坡浅表入渗规律,通过自制双环入渗仪分别对堆积碎石土饱和导水率和不同深度土层含水率进行现场试验,对堆积碎石土斜坡渗透特性在不同位置的空间变异性进行了研究。研究结果表明:测试区碎石土现场入渗过程符合Kostiakov模型;饱和导水率在南北方向(斜坡长轴方向)、东西方向以及坡顶、坡腰、坡脚区域的空间变异性均属于中等变异,坡表含水率在空间整体分布下变异系数相对较大(中等变异),而在垂直方向水分分布的变异程度相对较小(弱变异);堆积碎石土入渗速率从坡顶到坡脚呈现出相对减小的趋势;坡脚、坡腰平均含水率相对较高(12%~15%),坡顶平均含水率相对较少(9%~10%),坡表平均含水率沿垂直方向随着地层深度增加先增加后减小,在距地表10~15 cm深度范围含水率最大。     

公路路基压实质量的控制

决定路基压实的主要因素分析 弄清决定路基压实的主要因素,能够使我们在以后的施工中,有针对性的控制不利因素,防患于未来,从而提高路基的压实质量. 路基填料的性质 在路基填料中最常见的是土.填方土质的好坏,对于路基压实影响较大.土的性质不同,土的干密度和含水率就不同.不良的土质,尽管松铺厚度适中,碾压符合要求,仍难达到压实度标准.在同一压实功能作用下,含粗粒越多的土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小.     

土壤一维热湿传递实验台的研制及模型试验

研制了一个可模拟土壤一维热湿传递的实验台;通过3种土壤的一维热湿传递模型试验,探讨了温度梯度和湿度梯度二者共同影响下土壤的热湿迁移效应,验证了土壤中水分迁移和热量传递的相互作用;在此基础上,对土壤的热湿迁移机理进行了初步分析。研究结果表明:研制的土壤一维热湿传递实验台,具有操作简单、控温精确等优点,能有效模拟温度梯度和湿度梯度二者共同影响下土壤的热湿迁移效应;试验土柱中热量传递十分缓慢,热源附近土壤的温度梯度最大,随着与热源距离的加大,土壤温度迅速降低,冷热端温差越大,温度影响范围越广;相对于土壤初始含水率和土体干密度,冷热端温差是影响试验土柱中温度场最主要的因素;加热后试验土柱的含水率分布曲线可依次分为3个区段,即温差扩散段、共同扩散段和未扰动段;土壤中的热湿迁移过程是一个由多种机制驱动、多相多组分相互耦合作用的复杂过程。