含石量对大浏高速土石混合体强度影响研究

目前国内外公路建设中出现了大量土石混填路基,土石混合体的强度特性成为大家密切关注和亟待解决的难点问题。文中以大浏[大围山（湘赣界）—浏阳]高速公路土石混填路基建设项目为依托,选取含石量（粒径大于5mm的粗粒料含量）分别为0%、30%、50%、70%和100%的5组试件,采用室内大型三轴试验进行含石量对土石混合体强度特性影响的试验研究。试验结果表明,含石量对土石混合体强度特性的影响显著。     

土石混合体的力学性能影响因素研究

土石混合体由粗料和细料两部分组成,目前作为路基填筑材料被广泛使用在国内外的公路建设上,其力学性能一直受到广大研究者的关注,土石混合料的抗剪强度组成以及剪切变形机理,是关注的重点。该文采用大型三轴试验的手段研究土石混合料的强度特性,着重考虑含石量、密度和围压这一系列因素对土石混合体强度特征的影响,通过改变这些指标研究土石混合体抗剪强度的衰变规律。     

含石量对千枚岩土石混合体剪切特性影响的颗粒流数值模拟

以湖北宜巴高速咸池沟大桥下游处渣场中的千枚岩弃渣为研究对象,结合室内大型三轴试验,基于离散元软件PFC 3D,建立了大型三轴剪切试验数值模型,从宏观和细观角度分析了含石量对土石混合体剪切特性的影响以及试样变形破坏的机理。试验结果表明：试样的内摩擦角随含石量的增加而增加,黏聚力则随着含石量的增加呈现出先增加后减小的趋势,在50%含石量处取得最大黏聚力;剪切过程中试样的体应变表现为先剪缩后剪胀,含石量越高,剪胀性越强;从细观尺度上揭示了土石混合体在剪切中变形破坏的机理,初期的剪缩是由于加载板向下移动,试样被压密、高度减小所致,剪切中后期试样中部的颗粒朝向与竖直方向呈约45°的方向向两侧运动,形成两个共轭剪切带,试样在宏观上表现剪胀,随着含石量的增加,试样中部颗粒运动的速度更快,宏观表现出的剪胀性越显著。     

路基土石混合料原位剪切试验研究

根据土石路堤不同填料情况，选取了16组土石混合料进行原位剪切试验，得到土石混合料的变形特点和相关的抗剪强度参数，为路基强度及稳定性分析提供依据，对相关的结构设计及路基填料的力学性质研究，具有一定的参考价值。     

土石混合料-土工织物界面剪切特性研究

土石混合料加筋结构常见于高填方边坡工程中,其稳定性受筋土界面相互作用的影响。为了研究土石混合料-土工织物界面的相互作用机理,利用了室内大型直剪仪进行一系列直剪试验,分析了5种含石量(0%、25%、50%、75%、100%)、3种压实度(88%、92%、96%)以及3种竖向应力(100、200、300 kPa)对界面剪切特性的影响,并建立了界面剪胀系数的经验公式。结果表明：界面在低含石量(0%～25%)下表现出剪切软化趋势,在高含石量(50%～100%)下表现出剪切硬化趋势,且剪切应力-剪切位移曲线出现较为明显的波动现象;界面最大竖向位移随含石量和压实度的增大呈现出增大趋势,随竖向应力的增大呈现出减小趋势。界面摩擦角在低含石量下基本保持稳定,而后随含石量的增大表现出先增大后减小的趋势;界面似黏聚力的增长速率随压实度的增大而减小;结合含石量、竖向应力等因素,建立了剪胀系数经验公式,该公式能够较为准确地描述界面的体积变化情况。     

土石混合填料现场直剪试验研究

随着中国高速公路不断向西部山区发展,经常会遇到以土石混合料为填料的路堤及边坡.土石混合体其物理力学性质较为复杂且试样难以采集,目前对于此类土于湿循环状态下强度的研究还不够深入.笔者以某高速公路路基施工现场的8个野外大面积土石混合体水平推剪试验为基础,得出了天然及浸水饱和条件下土石混合体的强度参数并分析了这两种状态下土石...     

高填方土石混合材料剪切波速含石量因素分析

采用室内重型击实试验的方法,分别对砂土、粉质黏土、低液限黏性土3种土样的纯土试件和土石混合试件进行了不同含水量、不同含石量情况下试件剪切波速对比试验,研究了土石混合试件在密度一定条件下混合料宏观剪切波速及石料间隙土表征剪切波速随含石量的变化规律,分析了含石量对剪切波速影响的机理。大量试验结果表明,含石量与土石混合介质的剪切波速存在显著的相关性。同时这种相关性随含水率的变化而波动,含水率对混合料剪切波速的影响随含石量的增大而减小。研究结果将为土石混合料间隙土剪切波速测试模型提供依据。     

大浏高速土石混合填料抗剪强度的研究

研究以大浏高速公路路基施工现场的8个野外大面积土石混合体水平推剪试验为基础,得出了土石混合体的变形特点和相关的抗剪强度参数,提出了在土石混合体边坡的安定分析中应考虑干湿循环效应,这为大浏高速公路边坡的稳定性分析及控制路基沉降提供必要的依据,同时也为进一步研究广泛适用于各类工程确定土石混合体力学参数的系统方法提供了重要依据.     

三峡库区土石比对土体强度参数影响规律的试验研究

通过三峡库区奉节白马港区及万州青草背港区原状土试样的物性试验结果对其定名,并与砾石混合制备成不同土石比试样,通过直接剪切试验探求其不同含石量对土体抗剪强度参数的影响规律,对三峡库区土体抗剪强度参数的准确确定具有一定的参考价值。     

土石混填路基土的化学加固试验研究

采用S型复合固化剂对土石混填路基土进行化学加固试验,分析了S型复合固化剂的作用机理。通过土石混填路基土的重型击实试验、CBR试验、渗透性试验与固结试验,研究掺加S型复合固化剂或石灰对土石混填路基土性质的影响。结果表明:加入石灰或S型复合固化剂后,土石混填路基土的最优含水率降低、最大干密度提高,随着龄期的延长,加固土的CBR逐渐增加,且都能有效减小土石混填路基土的渗透系数,提高土石混填路基土的压缩性能。总体上,S型固化剂使用效果优于石灰,对土石混填路基土有很好的路用性能。     

土石混填路基填料散体本构关系研究

从土石混合料颗粒的接触特征出发,结合颗粒接触力及接触力的法方向的空间分布,并忽略颗粒自身的变形,建立起土石混合料颗粒的刚性接触模型：同时将接触力同局部应力联系起来,建立了土石混合料的局部本构关系：以此为基础,建立了土石混合料的二维散体本构关系：研究表明在土石混合料变形过程中,其组构将不断发生变化,物理力学参数也随之改变,并且组构的变化将对土石混合料的宏观力学响应特征产生重要的影响：     

土石混填路基压实度检测新方法研究

土石混填路基压实质量的控制一直是一个难题,利用一般的压实度检测方法存在许多局限性与不足。首先基于快速静载试验,建立静载试验荷载—变形曲线与土石混填体密实度之间的理论模型;然后进行了室内模型试验,制作了各种形状及尺寸的探头,在不同含石量、不同压实度的路基上进行了试验,探讨了快速静载试验中各种影响因素的敏感程度;最后通过实验所得到的快速静载试验曲线,确定了合理的加载方式,探头形状及尺寸,提出了基于快速静载试验的土石混填路基压实度检测新方法,该方法具有可行性与合理性。     

土石混填路基压实度检测新方法研究

土石混填路基压实质量的控制一直是一个难题,利用一般的压实度检测方法存在许多局限性与不足。首先基于快速静载试验,建立静载试验荷载—变形曲线与土石混填体密实度之间的理论模型;然后进行了室内模型试验,制作了各种形状及尺寸的探头,在不同含石量、不同压实度的路基上进行了试验,探讨了快速静载试验中各种影响因素的敏感程度;最后通过实验所得到的快速静载试验曲线,确定了合理的加载方式,探头形状及尺寸,提出了基于快速静载试验的土石混填路基压实度检测新方法,该方法具有可行性与合理性。     

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。     

土石混填路堤基底坡度效应的数值模拟研究

在山区高速公路建设中,路堤多采用土石混合料填筑。结合西部某高速公路工程项目,对其红色碎屑岩类无粘性土石混填路堤进行数值模拟,着重研究路堤基底角度从0°变化到20°时路堤及基底附近的应力形变场特征及其变化规律。结果表明,路堤内的最大沉降值和最大水平位移值随基底坡度的增大而减小,其位置逐渐升高,并逐渐向坡面靠近。而路堤内应力的分布受坡度的影响不明显。     

岩体不连续面的剪切渗流特性分析

本文研讨裂隙岩体中水与应力的相互作用机理和岩体节理的剪切渗流特性 ,通过对岩体不连续面的渗流理论分析和实验研究得到岩体受力状态与渗透系数与渗流流量之间的关系和岩体不连续面的渗透性随着剪切的发展而显著加大的结论     

湿陷性黄土掺配煤矸石路基土石混合料路用性能试验研究

通过对宁夏地区产量丰富的煤矸石与黄土以不同的比例配制土石混合料,研究其作为高速公路路床土的基本性能,利用煤矸石的膨胀性和黄土的湿陷性的耦合作用,解决道路工程中存在的黄土湿陷性问题.试验结果表明:当煤矸石与黄土掺量相同时,土石混合料的最大干密度和最优含水率分别达到最大值1.78 g/cm3和最小值14.2％;随着煤矸石掺...     

基于静力贯入的土石混填路基压实度确定方法

为了建立土石混填路基压实度确定新方法,在研究土石混填路基静力贯入变形力学机理的基础上,将贯入变形视为贯入形成的土石柱压缩变形及柱端沉降两部分,考虑到土石柱及柱端土石体被压缩导致其孔隙率和变形模量变化的特点,引进分级加载的思想,分别提出土石柱压缩变形及柱端沉降的计算方法,从而建立贯入变形与路基初始孔隙率的分析模型;依据静力贯入试验曲线,采用基于自适应的遗传模拟退火优化算法,建立初始孔隙率的反演分析方法;根据初始孔隙率与压实度的关系确定路基压实度,进而建立基于静力贯入的土石混填路基压实度新型确定方法;最后,通过工程实例分析了该方法的合理性与可行性。结果表明:该方法不仅可以确定土石混填路基压实度,而且可确定其他力学参数。