粗粒土蠕变影响因素正交试验研究

粗粒土在公路铁路路基工程中应用广泛,其蠕变特性是影响高填方路堤长期沉降的重要因素。通过大型单轴固结仪,设计蠕变影响因素正交试验,采用直观法探讨含水率、颗粒组成和压实系数等因素对砂质板岩粗粒土蠕变的影响规律。结果表明,蠕变各因素的主次顺序为:压实系数(主)、颗粒组成、含水率(次),蠕变最优方案为:压实系数97%、细颗粒含量30%、含水率8.26%。     

含水率对砂质板岩粗粒土蠕变特性影响试验研究

粗粒土在公路、铁路路基工程中应用广泛,其蠕变特性是影响高填方路堤长期沉降的重要因素。通过单轴压缩蠕变试验研究含水率对粗粒土蠕变的影响规律,分析砂质板岩粗粒土在不同含水状态下的蠕变特性,并基于与实验结果相符的H-K蠕变模型探讨含水率、应力与蠕变参数之间的关系。结果表明,含水率是影响粗粒土蠕变特性的重要因素,提出使用干燥或饱和含水态的粗粒土填料以控制路堤长期沉降。     

动三轴CT条件下粗粒土填料的力学特性与细观力学性能分析

在多重环境因素长期作用下,粗粒土路基填料的动力特性会发生改变,目前对不同荷载频率、压实度及含水率下粗粒土填料的长期稳定性能尚缺乏统一认识。为了研究以上因素作用下粗粒土填料长期动力特性,采用大型动静三轴仪器开展粗粒土填料的三轴试验,同时运用工业CT对三轴试验前后2个阶段的试样进行断层扫描,分析不同荷载频率、压实度及含水率对粗粒土填料动力特征与损伤演化的影响规律。研究结果表明：循环荷载达到1 000次之前,为粗粒土填料颗粒之间的挤密阶段,以颗粒间的挤密压缩为主,横向膨胀为辅,颗粒间压缩挤密引起的密度增加量远大于试样横向膨胀变形引起的密度减小量;当循环荷载增加到1 000次以后,试样横向变形引起的密度减小量迅速增大,而由颗粒间压缩挤密引起的密度增加量减缓,并在之后阶段表现出稳定状态,试样从应变软化型向应变硬化型转变;荷载频率越高,试样表现出的回弹模量越大;高频率作用下应力-应变滞回圈曲线近似为线性,试样在高频率下其泊松比有所下降,材料的动能损耗降低;随着三轴试验的进行,横剖面局部颗粒受挤压程度增加,最终状态下扫描层内的CT值存在差异性,试样颗粒在循环荷载作用下存在挤密、错动、融合的现象。     

武汉至安康铁路襄胡段路基石灰改良膨胀土填料试验研究

通过大量的土工试验和理论分析,研究襄胡段石灰改良膨胀土的击实特性、胀缩特性和强度特性及其影响因素。论证了石灰改良膨胀土作为铁路路基填料的可行性:在膨胀土中掺入一定量的石灰,能降低膨胀土的亲水能力和膨胀性,提高膨胀土的水稳定性;石灰改良膨胀土对水的敏感性较弱,其强度随龄期的增加和压实系数的增大而增强。     

基于高山草甸区季冻土的冻融变形特性影响因素研究

为了研究高山草甸区域贡觉~芒康公路路基土冻融变形特性的影响因素,基于室内冻融循环试验,分析了细粒组含量、初始含水率、冻融循环次数对冻融变形的影响规律及程度。试验结果表明:冻胀率、融沉系数均随细粒组含量、初始含水率及冻融循环次数的变化呈正相关趋势;设计路基土级配时,细粒组含量宜控制在19%以内,初始含水率控制在最佳含水率即9.1%左右;各影响因素对路基土冻胀率、融沉系数的影响程度分别为初始含水率细粒组含量冻融循环次数、初始含水率冻融循环次数细粒组含量。     

黄土路基压实变形影响因素分析

以宣大高速公路河北段为依托,基于室内固结试验,分析了压实黄土变形特性,引入压缩变形系数,分析了压实黄土的物理指标(含水量、压实度)与变形指标(压缩变形系数、压缩系数)的关系,采用双曲线拟合法来表达压缩变形曲线结果。结果表明,含水率引起的结构性变化对压实黄土的侧限压缩特性有一定的影响,影响程度随试验含水率增大而增大;随压实度的增大而减小;随外荷作用增大而增大。     

红粘土路用性能试验及施工质量控制

红粘土是一种特殊的路基填筑材料,其主要特点是天然含水量较高(一般大于最佳含水率)、液限高、可压实性差、路基的沉降变形较大、变形稳定时间长。多年的工程应用表明:使用红粘土进行路基填筑最大的隐患是产生形变和裂缝。通过大量的土工试验,研究了宁道高速公路红粘土的主要土性和路用性能;分析了红粘土的CBR值与干密度、含水率之间的关系;发现在较高含水率下和保证路基压实度情况下压实,能获得较高的CBR值、较好的水稳定性,可以提高路基的施工质量。     

加筋粗粒土力学性能试验研究

采用3种土料、2种加筋材料(三向土工格栅、双向土工格栅)进行加筋土的无侧限抗压试验,探讨了加筋层数、加筋间距、含水率、压实度和土粒级配等对加筋粗粒土抗压特性的影响,得到以下主要结论:(1)压实度越高、加筋层数越多的加筋粗粒土承受大变形的能力越强,抗震性能越好;(2)压实度越大的粗粒土,增加格栅加筋密度对提高加筋土强度的作用越显著;(3)加筋粗粒土的强度随土中粗粒含量的增加而增大;(4)含水率对加筋粗粒土的强度基本无影响。     

水泥改良高液限土工程特性试验研究

针对高液限土含水率大、饱和度高、力学性能复杂等特点,通过室内试验研究了不同水泥剂量、含水率以及压实度条件下的水泥改良高液限土的工程特性。结果表明,合理的水泥含量及压实度的改良土无侧限抗压强度和水稳定性系数大;浸水作用会大幅度降低改良土的CBR值,压实度越低,浸水后越容易发生松散破坏,强度越低;合理的水泥用量、含水率以及压实度等能够有效提高改良土的回弹模量,改善路基抗变形能力和强度性能。     

粗粒含量对红砂岩粗粒土压实变形特征的影响

为研究粗粒含量对红砂岩土静力压实变形特征的影响,利用自制装置在电子万能试验机上进行静力压实试验,得到6种不同粗粒含量红砂岩土静力压实试验的压力-位移关系,分析粗粒含量对静力压实变形特征的影响。结果表明:不同粗粒含量红砂岩土在静力压实过程中的应力与应变符合指数关系;在相同的应力作用下,当粗粒含量为60%时,土体产生的应变最大;不同粗粒含量红砂岩土的压缩模量与对应应力范围终值之间呈线性关系,在相同应力范围内,当粗粒含量为60%时土体的压缩模量最小,压缩性最高;红砂岩粗粒土的静力压实过程可分为3个阶段,分别为压密阶段、破碎阶段和稳定阶段;在静力压实过程中,应变增长存在拐点;应变拐点的出现,标志着红砂岩粗粒土静力压实过程变形阶段的转变。     

冲击碾压在城市道路湿陷性黄土路基处理中的应用研究

为了研究冲击碾压对城市道路湿陷性黄土路基的处理效果，针对甘肃国际陆港中心区道路建设场地湿陷性黄土特点，设计了湿陷性黄土路基冲击碾压处理方案，采用土体沉降量、压实度、湿陷系数、压缩模量等参数表征处理效果，研究不同冲击碾压遍数下路基不同深度范围的土体处理效果。结果表明:冲击碾压能够有效改善湿陷性黄土路基压实度、压缩模量、湿陷性，冲击碾压25遍后深度为80 cm的黄土湿陷性完全消除；冲击碾压对150 cm范围内的湿陷性黄土压实度提高效果显著，冲击碾压对湿陷性黄土的有效处理深度为1.5 m。     

铁路工程粗颗粒土路基填料研究现状与发展综述

基于铁路路基工程领域粗颗粒土路基研究现状，分析总结了粗颗粒土压缩变形和路基碾压的研究动态，涉及粗颗粒土压缩特性、粗颗粒土破碎、蠕变与长期变形、界面相互作用、剪胀弱化、压实指标与粗颗粒土路基智能建造等方面。探讨了新的发展方向:需继续深化研究路基动力学理论，研发路基智能填筑成套装备，将路基设计方法、工程施工和营运养护向粗颗粒土细观结构信息反馈的智能化方向推进。     

高含水量粉砂土路基填筑快速施工技术

针对高含水量粉砂土路基碾压困难、路基易变形的特征,在现场试验的基础上,提出了用粉砂土填筑路基时含水量控制技术及振动碾压施工工艺,可为黄河冲积平原区高含水量粉砂土路基的快速施工提供技术保障。     

云母片岩风化土路基填料湿化变形研究

为解决云母片岩强风化土路基填料难以压实和浸水湿化变形问题，通过现场试验，优化云母片岩强风化土路基填筑结构，采用灰色理论模型对新型路基工后沉降进行预测，并通过三轴湿化试验，分析风化土路基填料的湿化变形特性。结果表明:提出的“三夹二开山石渣”新型路基结构能够达到路基填筑要求，且路基长期变形预测满足高速公路沉降控制要求；随着初始有效围压的增大，风化路基土的强度及变形指标均呈递增趋势，而增大干密度能有效削弱外界水对风化土的劣化作用；建立的风化土路基填料湿化变形规律经验公式，与试验结果吻合较好。     

土凝岩固化黏性土路用性能试验研究

采用无侧限抗压强度试验、击实试验、抗疲劳性能试验和水稳定性试验，对土凝岩固化黏性土与水泥固化黏性土的力学及耐久性能进行对比，探究其性能变化规律。结果表明:随土体固化剂掺量增加，固化稳定黏性土7 天无侧限抗压强度增大，其最佳含水率也随之增大；水泥固化稳定黏性土的早期水稳定性系数低于土凝岩固化黏性土，后期水稳定性系数较为接近。     

增大击实功的路基压实试验研究

压实度是路基填筑时控制路基强度和稳定性的关键指标。通过室内试验研究了击实功对路基压实度的影响：结果表明增大击实功，路基土的最大干密度和7d无侧限抗压强度都有显著提高，抗压强度最大增幅达到50％左右。因此增加路基土的密实度，可以明显地提高路基土的强度，延长路基的使用寿命。还通过现场试验研究了压实机具和碾压遍数对压实度的影响，并采用便携式落锤弯沉仪（PFWD）对压实后的路基强度进行检测。结果表明随碾压遍数的增加，压实度存在一定的增大趋势，但对不同材料的路基应选用不同的机具组合、碾压遍数等，以保证压实效果最佳。总之，由于目前重型压实机械的普遍使用，为更好地控制压实质量，适当提高路基压实标准势在必行。     

高速公路红粘土路基填筑施工与改良方法研究

依据红粘土液限高,随含水量的增加压实强度显著降低的特性,在路基94区以下通过严格控制路基填筑土层厚度和最佳含水量及选择合理碾压机具,优化碾压遍数直接进行路基填筑,在96区通过对红粘土掺人合理级配的碎石进行改良,及对红粘土路基的包边处理控制水对路基的侵润,抑制红粘土路基遇水变形大、土体强度大幅降低等病害,能保证红粘土路基的填筑质量。     

重复荷载下粉性路基土永久变形特性和预估模型

以动三轴试验模拟行车荷载下沥青路面路基土长期受力状态,测试加载104次粉性路基土在3种含水量、2种压实度和3种偏应力条件下的永久塑性应变曲线,量化其对路基永久变形的影响程度。大量调研和试验数据拟合分析表明Tseng-Lytton本构模型可预估粉性路基土累计永久应变。利用上述试验结果进一步回归给出了该本构模型中参数与粉性土基本指标含水量和回弹模量的计算公式,从而得到粉性路基土的永久应变预估模型,该本构模型可用于柔性基层沥青路面车辙分析。