界阜蚌路基平衡含水量调研报告

路堤填筑施工完成并进入营运状态后,路堤土体内的含水量会发生改变,含水量变化过大会对路堤强度产生不利影响。为此,在已建成、运营有7～8年的界阜蚌高速公路进行了钻心取样,采集了路基现状土体的各项物理力学性质指标,确定了该路段不同深度的平衡含水量,用以指导设计与施工。     

高速公路改扩建老路基状态分析与评价

以京石高速公路改扩建路基加宽工程为依托,通过不同位置、不同深度路基土体压实度、含水量的测试与分析,揭示了既有路基压实度、含水量沿深度的分布,为路基拓宽的设计与施工提供了技术参考。     

膨胀土大型渗透试验研究

膨胀土大型的渗透试验用渗透箱进行,研究了在渗透过程中土体体积含水量、总吸力、相对湿度和表面竖向位移的变化,并根据试验结果得到了体积含水量与吸力的关系。研究结果表明:体积含水量和相对湿度均随着渗透时间的增加而增大,其变化过程与所处位置有关;土体吸力随着渗透时间的增加而减小;降雨入渗可能造成路堤破坏;土体表面竖向位移逐渐增加,在中心位置处达到最大值;土体体积含水量与吸力在半对数坐标下大致呈线性关系。     

细观尺度下土颗粒间胶结面积对粒间湿吸应力的影响研究

基于细观尺度建立了孔隙水和土颗粒相互作用的数学模型,推导了颗粒间湿吸应力的计算公式,对不同胶结面积下非饱和土中接触角与饱和角、含水量、湿吸应力之间的变化关系进行讨论,并对含水量与湿吸应力的关系进行拟合分析。结果表明:当土体含水量小于临界含水量时,随着土体内含水量的增加,湿吸应力呈增大趋势;当土体含水量大于临界值时,随着含水量的增加,湿吸应力呈减小趋势,验证了理论模型的可靠性。     

潮湿地区粉砂土路堤填筑技术研究

湖南省境内广泛分布的水成或风化粉砂土填料天然含水量高、CBR强度低、压实性能差,施工碾压成型困难,为湖南省公路建设中较为棘手的一类土体.研究了粉砂土在高含水量下的CBR强度特性,通过研究不同含水量条件下压实土体CBR强度特性充分挖掘了粉砂土填料的强度潜能;试验研究了粉砂土压实特性,总结了一套适合高含水量粉砂土填筑的碾压工艺和施工控制参数,解决了粉砂土难压实的技术难题;通过实测粉砂土路堤土体密实度沿深度的分布规律,制定合理的现场检测方法,以使检测结果能客观的反映现场土体的压实度.     

含水量对季冻区路基强度及路面结构力学响应的影响

对季冻区路基路面的力学性能进行相关研究。测试不同深度位置处路基土体的含水量,并对路基土体回弹模量的影响因素进行试验分析,探讨了不同路基含水量下的路面结构力学响应情况。结果表明:冻融循环明显降低土体的强度,但到第6次冻融循环后,土体的强度基本趋于平稳;随着含水量的增加,土体强度减小的趋势逐渐变缓,因此,冻融循环作用对较为干燥状态土体的影响是较大的;路表弯沉、半刚性基层层底拉应力和土基顶压应变与路基含水量及轴载呈正相关关系,其中与轴载近似呈线性关系。沥青层层底拉应变远远低于疲劳极限,因此发生疲劳损伤的概率很小;随着轴载的增加,半刚性基层疲劳寿命逐渐减小,趋势逐渐变缓,含水量增加时半刚性基层疲劳寿命有类似的变化规律,因此为降低半刚性基层发生疲劳破坏的概率,需严格控制土基的含水量及行车荷载。     

非饱和土体气态水迁移引起的含水量变化方程

基于现有土力学理论及流体力学理论 ,结合非饱和土气态水迁移特征 ,得到了根据土体基质吸力和温度确定土孔隙饱和蒸气压力的表述关系式 ,推导得到非饱和土体中气态水迁移引起含水量变化的非稳态方程 ,方程揭示了气态水迁移的动力是温度梯度和含水量梯度 ,气态水迁移现象是温度不均匀分布和含水量不均匀分布单独或共同作用的表现形式 ,方程表述了实验揭示的现象。最后应用含水量变化方程对实验结果进行了计算分析 ,验证了该方程的合理性     

路基施工中“弹簧土”的处理

1　“弹簧土”的概念和特征“弹簧土”是指因土含水量高于达到规定压实度所需要的含水量而无法压实的粘性土体。它一般具有如下特征:(1)土体中含水量高于压实所需含水量,但低于其塑限,比最佳含水量大6%～8%;(2)土体已受到外力扰动。在外力作用下,土体中所含水份被揉进土颗粒中,封闭在密闭的固体空隙中,很难排出;(3)土体表面固结,甚至半硬化形成坚硬的土壳体;(4)可承受一定荷载。当作用的荷载低于表层壳体的承载力时,土体几乎无明显变化。因此用小吨位压路机碾压或者用较大吨位压路机碾压的初期,不会出现“弹簧”现象。随着压实遍数和压实能…     

改性残积土抗压强度与电阻率和纵波波速关系研究

为了研究改性残积土抗压强度与电阻率、纵波波速之间的关系,采用石灰、粉煤灰两种改性材料按不同含量对其进行单掺、双掺,并进行电阻率、纵波波速和抗压强度的测试,结合试验结果进行回归分析。试验研究结果表明:抗压强度与电阻率、纵波波速之间均存在指数关系,但相关性不太好;含水量、改性材料含量的变化对抗压强度与电阻率关系有一定的影响,并且物理性质、改性材料的变化影响着抗压强度、电阻率、纵波波速的变化。     

基于三轴压缩试验分析黄土路堑边坡破坏机理研究

以某高速公路为工程依托,以黄土区边坡稳定性为主要研究内容,将外界环境水的作用模拟为路堑土体含水量的改变,利用全自动三轴压缩仪,本文分析了同种含水量不同试验方法得到的土体抗剪强度参数的变化情况,探讨了坡体含水量对黄土边坡稳定性的影响,有助于制定出适宜该地区黄土边坡的治理方案。     

非饱和土体补水过程水分迁移数值分析

为了模拟地下水在路基中的上升过程,在室内对小型试件进行底部补水试验,动态观测土样含水量随时间及试件高度的变化过程,分析不同时刻湿润锋面上升速率与试件高度的关系,并通过建立一维非饱和土体水分迁移数值方程模拟该试验中土样含水量的变化状态。结果表明,水分迁移方程数值模拟的结果与实测值吻合较好;土体水分运动参数是影响数值模拟结果的重要因素之一。     

灰水-土体长期相互作用诱发地面塌陷机理

通过以灰水为渗透液进行溶滤试验,测试和分析了土样的渗透系数、含水量的变化规律;同时进行渗透破坏试验测试了不同密实程度土样经灰水浸泡后的临界坡降;运用土力学原理,分析了土样含水量、渗透性和水压力变化引起地面塌陷的机理。结果表明：溶滤后土体的含水量明显增大,且其渗透系数随溶滤次数的增加呈增大趋势;当溶滤次数超过4次后,渗透系数的增大变缓;当土样含水量相同时,临界坡降随着土样密度增大而明显增大;灰水将从减小土体的抗剪强度、增大土体的重度等方面引起地表塌陷,此外,土体中动水压和渗流引起土中的空洞也诱发了地表塌陷的形成。     

大尺寸矩形顶管始发井反力墙数值模拟与监测

为分析顶推反力荷载对墙后土体位移、应力、孔隙水压力的影响,以及不同反力加载深度、土体弹性模量、加固体厚度、加固体深度对墙后土体水平位移的影响,建立顶管顶进过程中工作井反力墙稳定性的动态三维有限元分析模型,研究结果表明： 1）反力荷载仅影响对应的部分土体区域,反力加载区域附近的土体水平位移变化大; 2）地面除0 m附近出现较大沉陷外,其他位置均表现为隆起,隆起呈平行“波痕”状; 3）反力荷载只是改变墙后土体的土压力类型,没有改变土压力的分布形态; 4）顶推反力的大小对土体孔压的变化影响轻微; 5）反向顶推力合力点深度及土体弹性模量对土体侧向位移影响较大; 6）加固体深度和厚度对土体侧向位移影响轻微。     

含水量对压实粘土的变形及强度性能的影响

通过室内压缩试验和直剪试验,研究了含水量对压实粘土的压缩变形与抗剪强度的影响,并从土体结构与土中基质吸力变化两个方面分析了作用机理。试验表明:随压实含水量增大,粘土的压缩变形增加、抗剪强度降低;粘聚力随压实含水量增加并非单调变化,其曲线形式类似于“”形;内摩擦角随压实含水量增加,大体上是减小的。压实粘土浸水饱和后,压缩变形显著增加,抗剪强度和粘聚力则显著降低。且压实含水量越小的土体在其他条件相同时,因饱和引起的压缩变形、抗剪强度和粘聚力损失较大,内摩擦角受浸水饱和的影响较小。     

保水剂在路堑边坡水土防治的应用研究

保水剂是一种绿色环保的保水材料，目前研究集中在保水剂与土体相互作用的微观结构方面，对其力学特性方面研究较少。以掺保水剂土体为研究对象，利用保水率试验和直剪试验分别研究不同掺量和含水量土体的保水率和抗剪强度，探寻其保水性能与抗剪强度变化之间的关系。通过分析表明：土体的保水率随保水剂掺量增加而增大，但超过一定掺量后，其增幅较小；土体掺入保水剂后，黏聚力增大，内摩擦角降低，有利于表层土的稳定；塑限是特殊的含水量，接近最优含水量，能使压实土形成最优结构。综合考虑保水性、经济性和抗剪强度，确定在掺量0.3%时形成最优结构。     

山区机场高边坡不同方位原状土强度试验研究

为获得山区机场高边坡不同方位原状土强度,该文采用ZJ型应变控制式直剪仪按不同深度、角度取96组384个试样进行剪切试验,总结出粘聚力、内摩擦角随深度、角度的变化规律,分析、推导出相关近似公式。试验结果表明:粘聚力c随着深度的增大非线性增加;对于具有水平、略倾斜层理的土体c值随角度的增大线性增大;不考虑含水量影响时,内摩擦角φ随深度的增大线性增加;考虑含水量影响时内摩擦角φ随深度的增大呈先减小后增大的趋势。     

基于电磁波的路基含水量试验研究

基于土体含水量对介电常数的影响,采用电磁波法进行路基含水量的快速测定。通过分析并总结电磁波测试土体含水率已经取得的成果,设计了一种路基含水率的电磁波试验方法,并用这种方法进行室内试验,得到了土体含水率与介电常数的对应关系式。同时,通过电磁波对不同含水量土体的测试,分析了电磁波幅值和介电常数的变化规律,结果表明利用厚度法对不同含水率的介电常数进行分析合理可行,试验结果为实现电磁波进行路基含水量快速无损检测提供依据。     

黄土路基压实度影响因素

路基压实度是路基填筑过程中控制路基强度和稳定性的关键指标。本文以某高速公路黄土路基压实度为主要研究对象,研究了影响黄土路基压实度的主要因素。通过室内试验,分析了含水量、灰剂量和压实功对不同类型路基土体压实干密度的影响。通过现场试验,分析了实际施工过程中路基压实度的影响因素。研究结果表明,压实后土体的干密度随着含水量的增大而增大,超过最佳含水量后,压实干密度开始减小。灰剂量越大,土体达到最大干密度对应的最佳含水量越大。随着压实功的提高,土体的最大干密度增大,最佳含水量减小。实际施工过程中土体的干密度小于试验所得,土体的压实度收到压实工艺、含水量、灰剂量、松铺厚度等多方面的影响。     

淮北粉土毛细水上升特性研究

在地下水的作用下,粉土路基填料的含水量及密实度会发生系列变化。尤其是强烈毛细水上升高度,对路基产生危害作用更大。为此我们通过现场调查以及室内和现场试验对淮北地区粉土路基的毛细水特性进行了系统的研究。结果表明,路基土中毛细水上升高度及毛细水上升引起的含水量增加都与土基的密实程度成反比;路基粉土填料因毛细水上升引起土体含水量的增加,会有微膨胀,从而降低压实土体的密实度和土体的强度;采用铺设土工防水板的方式可有效阻隔水对土基的侵润,阻断毛断细水的上升,达到保证路基填料含水量不发生变化,以确保压实路基土在运营使用中的路用强度不致降低。     

细粒土的全压实曲线与压实土体的强度特性研究

对3种细粒土在3种击实功作用下的全压实曲线(含水量变化从零到土体趋于饱和),以及沿击实曲线的无侧限抗压强度、饱水与不饱水状态下的CBR强度特性进行了试验研究。试验研究表明:细粒土压实曲线具有两个重要的边界特征,即当含水量较小时,细粒土在一定击实功作用下的干密度值随含水量改变而变化的幅度很小,而当土体含水量较高时,随着含水量的增大,土体在不同击实功作用下的击实曲线均趋向合一,且土样的饱和度基本维持在某一定值;压实土样的最大干密度与最优含水量与击实功的常用对数分别呈线性递增和递减关系;沿全压实曲线,击实土样在最优含水量的干侧出现无侧限抗压强度峰值,且其强度值维持较高水平的含水量范围与塑限的大小有关;沿压实曲线,土样的不饱水CBR强度(单轴灌入强度)随含水量的增大而单调减小,当土样含水量较大时,重型击实功作用下土样的不饱水CBR强度反而低于采用中间和轻型击实功制备的土样的强度,而饱水CBR强度在最优含水量的湿侧的某一含水量范围内还呈递增趋势。实际工程中,应充分掌握和利用细粒土的这些压实和强度特性,制定出合理的压实控制指标和标准。