基于TDR原理的红粘土路基含水率监测方法

路基含水率的长期监测能为科研及施工控制提供重要参考数据,采用传统含水率测试方法无法进行路基深层、连续、定位观测.时域反射(TDR)技术是一种快速测定土壤含水率的方法,克服了传统方法的缺点.针对TDR技术在红粘土中的测试偏差,通过室内标定试验和现场应用,提出了红粘土路基含水率现场监测方法,并在工程实践中得到了很好的应用和验证.     

TDR技术在高塑性土路基含水率临测中的应用

时域反射法(TDR)是一种快速测定土壤含水率的方法.将TDR技术应用于高塑性土路基的含水率监测,克服了传统含水率测试无法进行路基深层、连续、定位观测的缺点.介绍了室内标定试验和路基现场监测方法,以及在福建某高速公路的现场监测应用,并对测试误差和影响因素进行了分析.     

基于TDR原理的红粘土路基含水率监测方法

路基含水率的长期监测能为科研及施工控制提供重要参考数据,采用传统含水率测试方法无法进行路基深层、连续、定位观测。时域反射（TDR）技术是一种快速测定土壤含水率的方法,克服了传统方法的缺点。针对TDR技术在红粘土中的测试偏差,通过室内标定试验和现场应用,提出了红粘土路基含水率现场监测方法,并在工程实践中得到了很好的应用和验证。     

压实度及含水率对路基回弹模量影响规律研究

以湖南省某高速公路路基红黏土为研究对象,采用静压成型方法制作不同压实度、含水率的标准试件,采用室内承载板法进行路基回弹模量测试,分析了压实度及含水率对路基回弹模量的影响规律。研究表明,路基回弹模量随路基压实度的降低而降低,随含水率的增加而降低;随着压实度的增加,路基回弹模量增加幅度逐渐降低;而随着含水率的升高,路基回弹模量降低幅度呈先减小后增大的趋势;路基含水率对路基回弹模量的影响比路基压实度对路基回弹模量的影响大,压实度一定时,含水率每增加2%,路基回弹模量降低10~15 MPa;含水率一定时,路基压实度每降低2%,路基回弹模量降低3~7 MPa。     

细粒土路基平衡密度状态分析

为掌握细粒土路基的平衡密度状态及其变化原因，统计分析9条高速公路路床顶部的压实度和含水率检测资料，对3条黄泛区高速公路路基的压实度、含水率以及1条高速公路的路基模量进行全断面深度检测，并开展非饱和细粒土的湿化试验和弹性恢复试验。现场实测发现：在役路基除了实测含水率较最佳含水率有0~13.8%的增加外，相应的压实度出现了0~10%的线性衰减；其中，路床区、上路堤以及受水位波动影响较大的路基底部的压实度降低十分明显，而下路堤上部区域压实度基本维持不变甚至有所增大；路基压实度的变化与土的含水率密切相关。非饱和土三轴试验结果表明：土体湿化过程中，吸水导致体积膨胀和压实度衰减；当路床土吸湿至平衡湿度（含水率为18%）时，土体压实度降低5.07%。弹性恢复试验结果表明：压实路基土因变形恢复导致路基密度衰减；低含水率、高压实度和低上覆荷载条件下的弹性恢复较大，压实路床土弹性恢复导致的压实度降低值最大为0.5%；综合湿化和弹性恢复结果来看，两者占黄泛区路床区压实度衰减总量（约7%）的79.6%；此外，路基剪切模量的原位实测值较相同物理状态下的室内重塑土结果平均高出了60.64%，表明运营多年的高速公路路基土具有一定的结构性。因此，既有路基的评价应该同时考虑路基湿度增加、密度降低以及土体结构性等综合因素。     

哈大高速公路路基土湿度对CBR的影响

为研究路基土湿度状况对CBR值的影响,通过设置试验路段,对路基土湿度状况进行了调查,并对路基土CBR值进行了现场贯人试验.根据试验结果建立了路基土CBR值与含水率、稠度的关系式.结果表明:哈大高速公路路基使用多年后含水率稳定在20％左右,平衡湿度范围为17.5％～21.2％;路基土CBR值与含水率、稠度之间具有良好的相关性.     

赤道几内亚路基土的工程特性与路用性能

通过多种室内和现场试验手段,探究了非洲赤道几内亚路基土工程特性与路用性能,基于试验结果解释了路基土开裂板结硬化机理。结果表明:赤道几内亚路基土均为级配不良的粗粒土,差异性大。4种代表性路基土CBR值强度均超过30%,远高于国内路基填料要求;路基土的矿物组成大部分均为石英,含量均超过90%,石英较大的强度和硬度使得路基土的工程性能较好;随着深度增加,路基含水率先增加后逐渐稳定,而压实度先减小后稳定;施工路基土含水率较高,压实度偏低,但在蒸腾作用和车辆反复作用下,含水量逐渐降低,路基顶面板结硬化,压实度能满足要求。路基土发生板结开裂的主要原因是:强烈的蒸腾作用下,路基湿度折减率约50%。而路基土特殊的颗粒组成使土颗粒失水体积收缩巨大,基质吸力引起的张拉力与土体抗拉强度的相互作用下,裂缝逐渐形成并发展。随着施工车辆反复碾压,压实度已远高于95%,甚至超过100%,使路基CBR值超过最佳含水率时的CBR值,发生板结硬化。     

降雨渗流作用对路基含水量影响分析

通过埋设FDR湿度传感器进行路基含水量观测试验,研究了降雨强度、路基土孔隙率、路面状况等因素对降雨渗流效果的影响。试验结果表明,降雨强度由8 mm/d增加到65 mm/d时,路基瞬态含水量增加19%～25%;与降雨强度相比,路基土孔隙率对路基含水量的影响相对较小;路面未发生损坏时降雨渗流作用对路基含水量的影响范围主要分布在路基顶面以下0.4 m,路面结构损坏后影响区域增大到路基顶面以下1 m。     

基于非饱和渗流原理的粉土路基水份分布规律研究

为了研究粉土路基内部含水率分布规律,建立了基于非饱和渗流原理的有限元数值仿真模型,研究了地下水位、降雨、蒸发作用等因素对路基材料含水率的影响作用,采用稳态及瞬态渗流计算,确定了粉土路基及边坡材料含水率变化规律;通过埋设频域反射仪湿度传感器对路基含水率年变化规律进行了实测,验证了理论分析模型的可靠性.研究结果表明:路基的...     

降雨入渗条件下新型路面排水系统性能研究

为实现路面结构快速有效排水,基于非饱和渗流理论,提出采用复合土工合成排水材料的新型路面排水系统,该系统由三部分组成,从上而下依次为水力传导层、毛细防渗层和隔离层。开展了新型路面排水系统模型试验和数值模拟分析以研究降雨入渗条件下新型路面排水系统性能;模型试验通过在路面结构的基层和路基分别设置张力计,实时监测基层和路基基质吸力变化;采用控制变量方法,建立考虑非饱和渗流的数值分析模型,分析新型路面排水系统设置位置、厚度、坡度对排水性能的影响。研究结果表明:新型路面排水系统可将入渗水快速有效排除,基层材料在试验过程始终处于非饱和状态,并在降雨停止后第10min基层的基质吸力开始回升;新型路面排水系统能够防止水下渗至路基,降雨过程中路基土的吸力始终保持在初始吸力值;采用新型路面排水系统时,基层体积含水率在降雨过程中不断上升但未达到饱和体积含水率,在降雨停止后基层体积含水率呈现小幅下降,路基体积含水率则保持不变;在面层和基层之间、基层和路基之间均设置新型路面排水系统更有利于控制基层吸力和体积含水率;增加新型路面排水系统厚度和坡度可在一定程度上减小基层材料的含水量,提高基层承载比;研究成果可为新型路面排水系统工程应用提供理论依据。     

荒漠过干区盐渍土路基施工技术

分析了盐渍土的特殊性和常规施工方法的局限性,介绍了路堤填料选择、基底处治、路基含水量控制和压实控制的技术措施。重新制定含水量测定方法,对常规烘干法测定的含水量进行修正;改进压实度检测方法,确定适宜的碾压工艺。最后提出了防止构造物腐蚀和做好环境保护工作的措施。     

闽南砂性填料土水特征曲线的滤纸法试验研究

针对闽南地区典型砂性土填料，采用滤纸法试验测定滤纸含水率与平衡土体含水率，根据滤纸率定方程计算出土体基质吸力；进而采用三种数学模型拟合试验数据，选取最适合的V-G模型拟合得到其基质吸力的土水特征曲线。研究表明:同一干密度下，基质吸力随体积含水率下降而增大，初始增速缓慢，但随着含水率减小，基质吸力显著增大。由于闽南地区砂性土填料持水能力较弱，在设计时可考虑基质吸力引起的附加剪切强度以增大地基承载力，维持边坡稳定性。     

石灰改良膨胀土的强度特性试验研究

石灰作为一种外加剂,用来改良膨胀土作为路基的填料,但石灰改良土击实曲线比较平缓,最优含水率较难确定,而且,在最优含水率附近压实是否就能达到较高的强度,也难以确定。针对该问题,对不同初始含水率下石灰改良膨胀土的无侧限抗压强度、CBR强度进行试验研究,并对干湿循环影响下的改良膨胀土CBR强度进行试验。结果表明:石灰改良膨胀土在初始填筑含水率稍大于击实曲线所反应的最优含水率情况下能够达到较高的强度,建议在实际施工中充分考虑初始含水率这一填筑条件对石灰改良土改良效果的影响。     

稳定土厂拌设备的动态标定分析

稳定土厂拌设备在生产前需要对计量装置进行动态标定。根据稳定土厂拌设备的计量原理,在工程实践的基础上提出了一种行之有效的动态标定稳定土厂拌设备的方法,同时对准备工作和动态标定过程中应注意的问题也作了具体说明。经动态标定的稳定土厂拌设备有利于操作员直观、方便地了解机器的运行情况以及成品料质量的好坏。     

石灰改良膨胀土的灰剂量衰减规律研究

高含水量的膨胀土采用掺灰处理后,由于石灰与土发生离子交换反应,使得灰剂量检测中EDTA滴定量随时间延长发生衰减,以宁淮高速公路淮安段石灰改良膨胀土灰剂量检测方法的试验研究为例,结果发现EDTA消耗量随掺灰后时间的对数呈线性衰减关系,对此提出了与时间有关的改良土灰剂量检测标准曲线,并给出了绘制检测标准曲线的详细步骤。通过该标准曲线能够在任意需要的时间进行改良土中灰剂量的检测,而且操作方便简单,检测结果精度高。     

改性贵州玄武岩残积土的抗压强度试验研究

为了使贵州玄武岩残积土合理用于路基,通过采用石灰、粉煤灰、水泥三种改性材料按不同含量对其进行单掺、双掺、正交试验研究,同时考虑未浸水与浸水两种状态,测其抗压强度,得出最佳配比。实验结果表明：①单掺试验,改性残积土的抗压强度随着改性材料含量的增加而逐渐增大。石灰处理的改性土浸水时在8％达到最大值,粉煤灰处理的在未浸水时在15％达到最大值,同时浸水的试样全部崩解。②双掺试验,抗压强度均是随着含量的增加而增大,且石灰：粉煤灰=1：l的抗压强度比石灰：粉煤灰=112的高。③正交掺试验,得出试样的最佳配比为石灰8％,粉煤灰8％,水泥2％,同时得出石灰对玄武岩残积土的抗压强度影响最大。石灰、粉煤灰、水泥三种材料处理玄武岩残积土,其抗压强度均有不同程度的增加,故考虑三种材料混合处理玄武岩残积土对以后路基填料提供参考。     

侧限条件下膨胀土膨胀变形试验研究

利用弹性力学的有关理论分析了侧限膨胀试验中土样的受力和变形特点,推导出了在无荷膨胀试验条件下,膨胀土膨胀系数的理论计算公式;针对南宁-友谊关公路宁明段灰黑色膨胀土填料进行了侧限有荷膨胀试验,利用有荷试验结果推导出了膨胀土在侧向约束、上部加压条件下膨胀应变与含水率、上部荷载之间的计算关系式。结果表明:上覆压力对膨胀变形起拟制作用,在其他条件不变的情况下,上覆压力越大,则膨胀变形量越小;膨胀土是对含水量变化特别敏感的土体,含水量增加是土体膨胀的直接原因,膨胀量与吸水量紧密相关,且与(w-w0)成正比关系;利用无荷试验确定了湿度膨胀系数的测定方法,并用试验结果对南友路膨胀土路堤的修筑提出了一些建议。     

木质素改良低液限粉土相关性能试验研究

对济南地区黄河冲积低液限粉土进行改良试验，研究以木质素作为固化剂对该地区粉土的改良效果。结果表明:木质素的掺入能减小土体空隙，与素土相比，木质素改良土的最大干密度增大，而最优含水率减小。木质素掺量和养护龄期对改良土的无侧限抗压强度UCS影响明显，木质素掺量在0%～16%时，UCS值随木质素掺量的增加而增大；UCS值随养护龄期的增加而增大，前7天的强度增长明显。将不同掺量的木质素改良土进行水稳性试验，发现木质素掺量为12%的改良土水稳性能最佳。     

水泥加固处理泥炭土性能的试验研究

以水泥搅拌桩加固处理昆明铁路枢纽泥炭土路基工程为背景,介绍了滇池泥炭土地基的工程特性,通过压实试验、无侧限抗压强度试验,研究了工点水泥泥炭土在不同水泥掺量下的最佳含水率、最大密实度、无侧限抗压强度,讨论了初始含水率、密实度、龄期对水泥泥炭土无侧限抗压强度的影响,为工程实际提供了重要的参考数据。     

鸡街地区膨胀土的胀缩影响因素分析

通过现场钻孔取样、室内试验及长期观测结果的分析研究,分别对室内和场地、雨季和旱季、不同地貌条件下土层中的含水量进行分析,并在不同深度和压力条件下分析膨胀率,说明了膨胀土中含水量变化和外荷载压力是影响其胀缩量的基本因素,且该区膨胀土主要胀缩活动带在4.0m深度内。