软岩填筑路基的压实特性研究

以武昌至广州客运专线上遇到的白垩系—下第三系以及元古界全风化及强风化千枚状板岩为例,在分析软岩的基本特征的基础上,考虑软岩粗细颗粒相对含量不同对软岩作为路基填料的工程性质的影响,设计正交试验,对不同粗粒含量的软岩试样进行了室内标准重型击实试验,得到了千枚状板岩填筑路基的最优含水量、最大干密度。分析了粗粒含量、击实功的大小以及软岩颗粒的易破碎特性等因素对最大干密度和最优含水量的影响,为软岩填筑路基的施工参数的确定提供了一定的理论依据。     

基于法标非洲热带地区红土粒料压实特性研究

基于法标对非洲热带草原、热带雨林两种不同气候条件下形成的典型红土粒料进行压实特性试验，分析其区域分布的差异性和压实破碎机理。结果表明:红土粒料粒径组成、液塑限、CBR等基本特性在区域分布上具有一定差异，热带草原区红土粒料基本性能略优于热带雨林区。同理，0.5～1.0 m深范围内红土粒料基本性能也略优于1.0～1.5 m层。在对红土粒料路用性能的研究中，不仅要关注其在天然状态下粒径组成情况，在压实过程中粒径组成发生的剧烈变化更值得关注。     

土石混合体路基填料分形特性与压实破碎特征试验研究

山区高速公路土石混合体路基填料组成与来源复杂,研究其物理力学性质对路基沉降预测及边坡安全性评定具有重要意义。针对土石混合体路基填料,运用分形几何理论,进行5种不同含石量填料颗粒级配设计,分析颗粒级配评价指标与分维数的相关关系,并对击实后的填料进行破碎率与分维数变化规律研究。结果表明:评价土石混合体填料级配良好与否的两个指标可简化为分维数一个指标,填料级配良好的分维数区间为(2.22,2.631];在含石量相同的情况下,颗粒破碎率随着含水率的增大而增大,对应的分维数也随之增加;当含水率相同时,含石量高的土石混合体填料对应的破碎率更大,含石量大于50%时,填料破碎率与分维数的增加更为显著;破碎率对含水率与含石量变化较为敏感,但含石量的影响程度更大。     

26.5~53mm大粒径碎石骨架结构性能试验研究

粗集料的粒径和级配对骨架密实型路面基层材料的性能有重要影响。为研究26.5~53mm大粒径碎石的骨架结构性能,选用回弹模量和破碎率两个指标分别评价大粒径碎石骨架结构的承载能力和稳定性。将26.5~31.5mm、31.5~37.5mm和37.5~53mm三档大粒径碎石集料按单粒径、两粒径和三粒径掺配成不同级配,通过振动击实法成型试件并测试其回弹模量和破碎率。试验结果表明:单粒径级配下,试件的回弹模量随粒径增大而提高;两粒径级配下,两档集料含量接近时,试件的回弹模量较高;三粒径级配下,当材料组分改变时,试件的回弹模量变化较小且略高于单粒径级配试件和两粒径级配试件。 破碎率试验中,单粒径级配下,碎石粒径增大会稍稍加剧骨架的破碎程度;两粒径和三粒径级配下,各级配试件的破碎率接近且小于单粒径级配试件,且三粒径级配试件的破碎率变化幅度最小。因此,在制备骨架密实型路面基层材料时,推荐以多粒径级配或较大粒径的碎石集料形成骨架。     

微波技术在公路养护领域中的应用

20世纪80年代后期，美国矿产局曾根据微波快速加热矿物急剧膨胀产生热应力的机理，对矿石进行破碎试验，取得明显效果：一般火药破碎率为（1～5）％，机械破碎率为（15～20）％，微波破碎率为（60～70）％。该方法快速、节能，可选择性加热，便于掌握控制范围和加热速度等。     

考虑颗粒破碎的建筑垃圾再生粗粒料大型剪切试验

基于大型直接剪切试验,对不同剪切速率下建筑垃圾再生粗粒料的强度和变形特性进行了室内试验研究,探讨了剪切速率对建筑垃圾再生粗粒料强度和变形特性的影响.结果表明:剪切速率越大,剪应力-剪切位移曲线波动越明显,当剪切速率为1mm/min时,所得抗剪强度指标为极大值,且抗剪强度随剪切速率的变化与破碎率具有相关性.     

位移幅值对砾石-格栅界面循环剪切特性的影响

由于加筋土结构经常受到动荷载的作用，因此筋土界面的动力剪切性能也越来越受到重视；但目前筋土界面的动力剪切试验往往循环次数很少，一般只有10多次，不能充分反映筋土界面的动力相互作用。采用大型动态直剪仪，在剪切位移幅值分别为1、2、4、6 mm时，对砾石-格栅界面进行了2 000次水平循环直剪试验，分析了剪切位移幅值对筋土界面剪切应力、竖向位移以及颗粒破碎的影响，揭示了筋土界面相互作用的机理。结果表明：在循环剪切过程中，界面平均峰值剪切应力先增加后减小；剪切位移幅值越大，达到界面峰值强度所需的循环次数越少，而达到界面残余强度所需的循环次数越多，较大的剪切位移幅值会使得砾石-格栅界面的剪切应力衰减现象更显著；随着剪切位移幅值的增大，试样最终剪缩量增大，但试样最终剪缩量增量逐渐减小；随着剪切位移幅值增大，界面剪切刚度逐渐减小，界面阻尼比却逐渐增大；通过对循环剪切试验后的砾石颗粒各粒组含量进行分析，发现剪切位移幅值越大，颗粒的相对破碎率也越大，相对颗粒破碎率与剪切位移幅值呈较好的对数关系，并与试验结果吻合较好。     

振动碾压作用下铁矿渣路基填料的响应分析

针对铁矿渣路基填料振动碾压特性尚不清楚的问题，结合唐山地区铁矿渣级配特征和遵秦段高速公路振动碾压施工特点分析，提出了一种模拟铁矿渣路基填料振动碾压过程的离散元数值分析方法，从铁矿渣路基填料颗粒族破碎及其引起的孔隙率、沉降变化特征出发探讨了振动碾压效果，并揭示了振动参数、松铺厚度的影响机制。计算结果表明，振动作用力中碾轮自重占比大于80%时，振动碾压作用引起的铁矿渣路基颗粒族破碎率、孔隙率变化量及沉降的变化特征与不考虑振动的移动碾压效果差别不大，在颗粒族破碎率达到40%或振动碾压2次后路基填料沉降均趋于稳定；改变振动参数大小引起的振动作用力变化较小时，对振动碾压过程中铁矿渣路基填料颗粒族破碎、孔隙率及沉降的变化特征影响较小；在振动碾压影响范围内，增大松铺厚度对铁矿渣路基填料振动压实效果影响较小，但对提高施工效率可以产生积极的作用。