路基压实度不足对路基路面结构性能影响试验研究

路基压实度不足会导致路基发生不均匀沉降,最终引发结构性病害,影响道路的使用性能。文中通过在某公路上设置压实度不足测试区域进行试验,得到测试区域与正常区域的基层顶面及路基顶面的动土压力、路面结构底层的动应变并进行对比分析。结果表明,欠压实区域基层顶面、路基顶面的动土压力偏大,面层底面动应变偏大,路基压实度下降对路基路面结构性能的影响较大;路基顶面的动土压力与车辆的轴重成线性正相关关系,车辆荷载作用位置路基顶面承受的动土压力最大,沿两侧逐渐衰减。     

海砂回填路基沉降变形分析

为了深入了解海砂回填路基的沉降变形规律,更好地利用海砂修筑路基,结合海砂工程特性,构建有限元模型,分析了软土地基条件下填筑速率、压实度、换填厚度及地下水位对海砂回填路基沉降变形的影响规律。研究结果表明:填筑速率对路基和土基均有影响,填筑速率越大,路基总沉降、工后沉降、差异沉降及土基沉降也越大;路基沉降与压实度大致呈线性关系,路基沉降量和差异沉降均随压实度的提高而减小,这说明增大压实度能够改善路基自身变形,提高路基承载力,减小不均匀沉降。与粉质黏土路基相比,海砂用作路基材料能够减小地下水的不利影响,减小沉降量,增强路基承载能力。     

高路堤欠压实区沉降特性有限元模拟分析

由于碾压机械施工困难等原因导致路基边缘压实度不能得到保证,形成欠压实区,尤其路基填方过高时,在欠压实区及压实区之间由于沉降差异容易产生纵向通缝。通过对压实不均匀的高填方路基沉降特性进行的有限元模拟分析,比较了不同工况下路基欠压实区与正常压实区之间的的差异沉降,对减少高路堤病害具有现实意义。     

路基不均匀沉降对沥青混凝土路面结构影响数值分析

针对路基不均匀沉降条件下路面结构破坏机理难以解析的现状,引入数值分析方法,建立了沥青混凝土路面结构对路基横向不均匀沉降力学响应的有限元模型,重点针对路基两侧沉降、一侧沉降和中心沉降3种不均匀沉降形式进行分析,主要研究不均匀沉降量及路面结构参数对路面结构破坏的影响。     

冲击压实工艺在石环公路路基施工中的应用

通过在石环公路路基施工中应用冲击压实工艺,表明冲击压实工艺在对土质路基基底冲压30遍时,基底压实度完全可满足不低于96%的要求,路基基底完成20cm左右的预沉降,且在每填高达到100cm时进行20遍的追密压实,也能完成3cm左右的预沉降。因此,冲击压实工艺不仅对公路路基的长久稳定起到了很好的作用,同时也为路面的长寿命提供了保证。     

高架桥下路面不均匀沉降机理及车辆荷载影响研究

软土地基道路的不均匀沉降是影响正常使用的主要因素。为了研究高架桥下路面不均匀沉降的机理和车辆荷载对高架桥下桥墩间路面不均匀沉降的影响,运用midas GTS NX软件对高架桥下路面的不均匀沉降及车辆荷载以后的效果进行模拟分析。分析表明,在软土地基上,高架桥墩的存在会导致路基的不均匀沉降;车辆动载会加剧路基的不均匀沉降。因而提出在软土路基段采取限制大车靠桥墩处行驶及限制车速这2个措施,可改善靠近桥墩处道路的不均匀沉降。     

沈大高速公路改扩建工程路基加宽容许工后不均匀沉降指标研究

路基加宽工程中新老路基不均匀沉降会使路面结构受力状态发生显著变化,文章采用三维有限元方法,将新老路基不均匀沉降转换为结构层底脱空,进行多种不同脱空深度的路面结构力学分析。分析认为沈大高速公路路基加宽容许工后不均匀沉降差应在1.6cm以内,不均匀沉降坡比不大于0.4%时,沥青路面不产生结构性破坏。     

路基路面结构的动力特性试验研究

路面路基结构的沉降变形主要来自地基路堤土层的固结压密沉降和交通荷载反复作用下路面路基各结构层的累积残余变形。文章论述了路面路基结构在车辆荷载作用下的动力特性试验研究,通过比较水的浸入和压实密度降低两种因数对路面路基结构应力和变形特性的影响程度可发现,水的浸入对路面路基结构应力和变形的影响要大于压实密度降低对路面路基结构的影响。水的浸入和碾压质量不高是造成路面早期破坏的因数之一。     

土石混填路基沉降变形特征的二维力学模型试验研究

土石混填路基在我国西部山区已被广泛采用,但由于设计、施工规范不完善,路基经常出现不均匀沉降变形,导致路基开裂或失稳,降低了公路的服务水平。为了揭示土石混填路基的沉降变形特性,为设计和施工控制提供依据,采用二维力学框架,进行了不同工况和不同压实度土石混填路基的二维力学模型试验,再现了土石混填路基的沉降变形性状。试验结果表明,填筑高度和压实度是影响路基沉降量的主要因素;路基的施工期沉降远大于工后沉降,但施工期沉降的发展速度较快,工后沉降发展速度缓慢。随路基填筑高度的增加,施工期沉降呈抛物线增长,工后沉降趋于线性增长;压实度不足时,路基的工后沉降量可能成倍增加。     

路基路面压实度原位快速检测方法研究

本课题针对现有路基路面压实度检测方法普遍存在的一些不足,探索路基路面压实度检测的新方法。本研究参考贯入抗力试验方法,利用重锤夯击路基路面顶面,使其产生变形——沉降,通过测定沉降量及其影响因素,对路基路面的压实质量进行快速测定,具有快速、准确、适应性强等特点,为非破坏性原位检测方法。在本课题中,首先定义了压实度K与受检体竖向变形——沉降量h的关系,即K=f(h)=ah+b并进行验证,然后定义了受检体中含水量w对其检测变形h的影响,即h=f(w)=α(w-w_0)~2+β并进行测验,从而得出结论:在求得受检体含水量w对其检测变形h的影响后,可以通过对受检体沉降变形的检测求得受检体的压实度K值。本课题主要解决三个关键技术问题:一是提出了适用于路基压实度原位检测的测定方法,确定了检测指标、检测流程及计算方法;二是确定了新方法检测仪器设备的相关参数,研制了易于操作的路基压实度原位快速检测装备;三是为后续研究做了方法上的准备。本检测方法可以在施工过程中随时进行,可以动态地对现场施工进行指导。本课题的研究使路基压实度检测更为方便、可靠,为路基压实度指标现场检测工作提供了易于推广的新方法。     

过渡式沥青路面不均匀沉降的附加应力计算

在软土地区修建高等级公路遇到的主要问题包括路基的沉降和稳定性,以及由于路基工后沉降和工后不均匀沉降过大造成的沥青路面早期损坏问题。过渡式路面能较好适应路基不均匀沉降未稳定的路况需要,但路面开裂现象在早期较为明显。通过分析不均匀沉降对路面带来的附加应力,结合现行规范的路面结构计算,提出不均匀沉降引起的附加应力在路面结构计算的计算方法。     

路面对路基强度及不均匀沉降的力学响应研究

路基强度和不均匀沉降对路面结构附加应力影响显著,是影响路面结构服役性能和使用寿命的重要因素,工程建设中,路面铺筑条件对路基沉降提出了要求。针对雄安新区高速公路长寿命路面结构形式,采用有限元数值模拟手段,定量和定性地分析了路基强度和路基不均沉降对路面结构附加应力的影响。研究结果表明：底基层层底受最大拉应力,路面表层受最大压应力,且均随着路基差异沉降的增加持续增大;当差异沉降范围内曲线过渡时,差异沉降率标准不具备普适性,在差异沉降率一定条件下,层底拉应力随着差异沉降范围的增加而逐渐减缓趋稳;路基路面接触模式对路面结构受力影响显著,当路基路面完全黏结接触时,路面结构底基层附加拉应力随路基模量的增加而增大,当路基路面完全光滑接触时,路面结构底基层附加拉应力不受路基模量的影响;路基路面完全黏结接触和路基路面完全光滑接触构建了路面结构受力分析的上、下限,根据现场路基模量、差异沉降范围和路面材料强度参数,提出可引起路面结构底基层层底拉裂的差异沉降率理论范围为0.29%～0.38%。该研究成果能够为提出满足高质量建设要求的路基强度标准和路基不均匀沉降标准提供理论依据。     

路基纵向不均匀沉降对水泥路面结构的影响

根据对填挖交界处路基不均匀沉降产生机理的分析,提出了纵向填挖交界路基不均匀沉降曲线方程,同时把路面结构等效为地基上的弹性地基梁,推导出纵向填挖交界处路基的不均匀沉降对路面各结构层产生的弯拉应力计算公式,并分析不均匀沉降指标对水泥砼路面结构的影响.     

土基试验指标对路面设计的影响

围绕路面设计中与路基强度、稳定性有关的问题进行探讨，指出土基强度指标的检测在路面设计中所起的重要作用和对路基强度的影响；用压实度和压实功的概念解释土基沉降的原因，据此提出挖方路基回填最小值应增大的建议。     

低压实标准下黄泛区高液限黏土路基力学性能研究

黄河下游冲淤积在山东形成了大量特殊的高液限黏土,由于沿线平原区路基填料极度匮乏,若弃之不用将造成极大损失。通过室内试验,获得了黄泛区高液限黏土的物理与力学特性,揭示了该类土的压实机理及不同含水率与压实度状态下的强度与模量变化规律,发现含水率达到23%、压实度不低于90%时,土体具有较高的模量和抗剪强度。室内模型试验表明:尽管路堤按照低标准进行压实,但其承载能力不低于300 kPa;且路基以弹性变形为主,占总变形的80%左右,塑性变形处于较低水平,土体近似表现出不排气、不排水的封闭"弹性变形体"特征。最后,基于现场碾压试验,提出了路堤区高液限黏土的碾压标准和碾压工艺,即当路堤区控制含水率不超过最优含水率w_(opt)+6%、压实度高于90%且上路床经过6%生石灰处置后,路基弯沉和沉降可满足规范要求。     

冲击压实破碎稳固旧水泥混凝土路面质量控制

冲击压实是将巨大能量作用于路面,消除原路面病害,进一步压实路基的过程;而冲压质量控制的关键在于路面沉降量和板块破碎程度的控制。以清连一级公路升级改造工程为依托,简要介绍了冲压施工工艺,论述了冲压遍数与沉降的关系,并根据冲压后路面破裂程度,寻求最佳破裂块度。     

冲击式压路机在路基施工中的应用

在路基施工中,路基的压实较困难,尤其是高填方路基施工工期紧、成型路基的自然沉降时间又不足,而现有静碾及振动压路机的施工在客观上还不能有效地解决高填方路基的不均匀变形,容易引起路面的开裂、塌陷、下沉、变形及翻浆等多种病害。目前国内外提高路基压实密度的方法主要是采用冲击式压路机进行压实施工。现主要对冲击式压路机施工技术的应用进行若干探讨。     

高填方路基压实与路基路面病害的关系分析

从全国范围来看,高填方路段路基、路面的病害是普遍现象。影响高填方路段路基、路面病害的因素很多,但路基施工时的压实质量肯定是一个重要因素。文中从分析路基压实与路基土体的强度和路基沉降之间的关系入手,探讨高填方路基压实对路基、路面病害的影响。     

交通循环荷载作用下粉土路堤动力特性的试验研究

高速公路设施建成之后经常受到交通循环荷载作用,其变形、强度和稳定问题成为人们关注的重点。公路投入运营以后,在交通荷载反复作用下,路基会产生一定的残余沉降变形,过大的沉降会使路面产生破坏,降低车辆行驶的舒适性,甚至影响行车安全。针对车辆动荷载条件下,安徽淮北地区高速公路粉土路堤的动力学特性开展了系列研究工作。通过现场采取粉土试样,进行室内动三轴试验并对试验结果进行对比分析,得出了安徽淮北粉土的动弹模量和阻尼比的建议取值范围,并由孔隙水压力随振动次数变化规律得知,对于本试验土样,当压实度大于90%时不易发生液化;当压实度小于90%且液化应力比达到0.5时,有可能发生液化。     

红层软岩高填方路堤工后沉降数值模拟

依托云南楚姚高速公路红层软岩高填方路堤工程,建立典型边坡断面模型,对路堤工后长期沉降进行数值模拟。结果表明：路面最大沉降和最大不均匀沉降随压实度的增大呈现出减小的趋势,随着含水率的增加呈现出“先减小后增大”的趋势。因此,适当增大填料的压实度,使用非饱和（最优含水率）状态的填料,可以较好地控制高填方路堤的长期沉降,达到规范要求的质量控制标准。同时,进行高填方区域堆载预压,完成路基早期工后沉降,可减少通车后的长期沉降。堆载高度的选择应综合考虑成本和效益,根据填方高度和现场条件,选择合适的堆载高度。