新疆天山公路道路翻浆温度场的数值模拟分析

温度差异是高原冻土地区公路路基发生翻浆的一个重要因子。通过建立的冻土路基温度场的控制方程,建立计算物理模型和数值模拟计算模型,首先模拟气候因素变化过程,得到不同时期冻土路基温度场分布,温度场随季节的变化反映了路基冻结锋面的迁移,从而分析了关键点的温度差异。提出了将换填部分冻结土与阻断水分迁移路径的抗浆结构相结合的综合防治技术设想,这对进一步研究路基翻浆的治理技术有重要的理论意义.     

黄土路基内部水热传输规律分析

分析了路基内部水分存在形式和影响因素,通过建立数学模型对黄土路基内部水热传输规律进行分析。结果表明:路基中的水分从水势高处向水势低处迁移,从湿度高处向湿度低处流动;土体密度越大,水分迁移越困难,初始含水率越大,土体内部的水分容易迁移;路基冬季放热夏季吸热,内部温度保持10℃左右;在温度场影响下,距离路基表层和边坡表面越近,温度梯度越明显。     

路基土水分迁移机理

路基土水体系的特点是研究水网区路基土中水分迁移的前提和基础。近几年来对冻土地区路基水分迁移研究较多,而对地下水位较高水网区路基水分迁移研究较少．为了进一步防治水网区路基水破坏,保证水网区高速公路的正常使用．现对水网区路基的水分迁移机理进行研究。     

盐渍土地区路基病害的防治措施

通过对盐渍土进行机理方面的深入研究,得出盐渍土路基中水分、盐分随温度的变化规律,通过在路基内不同深度设置不同类型的隔断,观测到水分、盐分随时间的迁移和聚集情况.这一研究结果有助于有效治理盐渍土地区的公路病害,延缓道路的早期破坏,延长盐渍土地区公路的使用寿命.     

路侧积水对冻土地区路基温度场影响的数值分析

路基内部水分场和温度场的变化是影响季节冰冻路基稳定性的关键因素,基于季冻区冻土路基温度场控制方程,建立了季节冰冻路基模型,计算分析了路侧积水对路中、路肩温度场的影响。研究表明:路侧积水对路基内部温度场的改变有显著影响,路侧有积水的路基温度场的0℃范围比无积水的路基温度场的范围大,而且0℃等值线的深度呈现向下向路基内部扩散的趋势。     

考虑相变作用的冻土路基应力与变形分析模型

基于冻土路基温度场的控制方程,考虑水分转化为冰的相变作用对土体瞬时变形和蠕变变形的影响,建立路基应力和变形的二维数值方程,并通过1月份的路基冻胀力学模型,分析冻胀带内水分相变引起的路基应力和变形的分布规律.研究发现,在冻胀区域一定的情况下,冻胀率的大小决定了路基表面应力和变形的极值大小;竖向位移的最大值在坡脚处产生,并向路基中部和左侧边界逐渐递减;随着冻胀率的增加,路基表面裂缝有从坡脚向路中发展的趋势;路基表面产生最大拉应力的位置与最大竖向位移的位置基本吻合;路中所承受的拉应力主要发生在水分集聚的相变带范围内.结果表明,相变作用是引起路基发生冻胀病害的直接因素,分析路基应力与变形的分布规律是研究多年冻土路基破坏机理的有效方法.     

冻土处理措施评价

通过对多年冻土地区冻胀融沉的影响因素进行分析,得出温度、水分、土质是决定冻胀融沉程度的重要因素。从降低冻土上限、减弱地下水的水分迁移出发,找到热棒路基、换填路基、XPS板路基、通风管路基、片碎石路基5种解决方法,从原理、适用范围、注意事项3个方面对处理措施进行阐述,为因地制宜,选择合理的冻土处理措施提供依据。     

季节性冻土地区公路冻胀翻浆防治措施

路基的冻胀和翻浆是公路工程中最常见的病害,针对季节性冻土地区公路路基水分迁移和冻胀翻浆特点,为指导设计和施工,对冻胀翻浆的机理进行了分析,提出了防治路基冻胀翻浆的措施。     

沙漠区风积沙路基水盐迁移规律

以沙漠区风积沙路基土为依托, 检测了典型路面病害路段不同深度试样的化学成分, 基于土水势原理, 分析了路基内盐分与水分的迁移特点; 以95%的压实度分层填筑土样, 采用自制试验装置测试模型土柱的含水率与导电率, 研究了最佳含水率条件下温度梯度对路基内水盐迁移规律的影响。研究结果表明: 病害路段路基土为细沙, 基层与路基土含盐成分均以可溶性硫酸钠与钾盐为主, 在-6℃~0℃会形成Na₂SO₄·10H₂O, 发生体积膨胀, 当遇到外界水分的进入, 就会加剧路基土盐胀和路面隆起破坏; 路基压实一周后, 土样5cm深度处含水率降低了1%~2%, 硫酸根含量降低了0.05%~0.06%, 在35cm深度处含水率升高了0.5%~0.8%, 硫酸根含量降低了0.12%~0.14%, 在重力势与压实的双重作用下, 均质土体出现快速且明显的水盐分层现象; 在外界温度作用下, 土样25cm深度范围内温差为20℃~30℃, 超过25cm深度范围, 温差约为1℃, 随着深度增加, 温度梯度变化量逐渐减小, 最终趋于0;风积沙路基内部水盐分布随深度先降低后增加, 水盐场随深度分布呈现“对勾”状规律; 风积沙路基内部的水盐迁移是由气、液两态混合作用的结果, 在高温作用下, 路基顶面10cm范围内水气迁移占据了主要的迁移方式, 而在10cm以下主要由细沙构成的风积沙内无法形成有效的毛细水上升孔道, 水分主要以薄膜水的形式进行迁移, 在降温作用下, 液态水携带盐分上升, 在路基顶面形成盐分积聚现象。     

路面铺设对挖方路基回弹模量的影响

针对路面铺设对挖方路段路基回弹模量的影响,基于试验路段实测温度及含水率数据,建立了土体温度与含水率的数学关系,修正了路基温度场模型参数,进而预测出铺设路面后路基的温度变化规律及其不同深度范围土体含水率变化规律.基于室内试验所得的土体含水率与回弹模量的关系,结合温度场计算结果,得出铺设路面后路基回弹模量的变化规律,并相应地提出了路基回弹模量的修正系数.     

含水量对路堤工后沉降影响分析

本文指出路堤填筑质量检测中压实度单一标准的不足,分析含水量对路堤沉降的影响.并从重塑非饱和土广义吸力和广义有效应力原理出发对路堤沉降机理进行分析,提出进行二阶段沉降分析的观点.     

含水量对路堤工后沉降影响分析

本文指出路堤填筑质量检测中压实度单一标准的不足,分析含水量对路堤沉降的影响.并从重塑非饱和土广义吸力和广义有效应力原理出发对路堤沉降机理进行分析,提出进行二阶段沉降分析的观点.     

兰新第二双线防风明洞预制方案研究

兰新铁路第二双线穿过著名的百里风区、三十里风区,其风力强劲,且出现大风的频率高。为确保列车安全,在这两大风区的核心区设置防风明洞。该区段位于戈壁荒漠地区,自然环境恶劣,建筑材料与施工用水相当缺乏,全部现浇施工的成本和难度较大,而且还存在外部模板难以固定、施工速度慢、施工质量难以保证等缺点。结合明洞荷载特点、结构特点以及...     

快速铁路路堤段地面振动特性

现场测试了列车通过成灌快速铁路路堤段时的地面振动, 分析了列车从内侧和外侧轨道通过时引起地面不同距离处的最大振级、等效振级和振动频率, 研究了振动频率与衰减速度的相关性, 建立了基于波尼茨模型的铁路路堤段地面振动的分频段预测方法, 并对预测方法进行了实例验证。分析结果表明: 距路堤5~75m范围内地面最大竖向振级为51~77dB, 满足现行铁路环境振动标准要求; 快速铁路路堤段列车从内侧轨道通过时的地面振动大于外侧轨道的地面振动; 地面振动在距路堤35m范围以内衰减较快, 距离大于35m后振动衰减速度变慢; 在近路堤范围内以高频振动为主, 5m处振动能量主要集中在16~100Hz内, 超过65m后振动以小于4Hz的低频振动为主; 振动反弹现象主要发生在小于20Hz和大于100Hz的频率范围内。预测方法取得了较好的预测精度。     

路基基床冻害整治措施

冻害地基上采用EPS块体取代填土来修筑路堤,具有防冻性能好、稳定性好、施工快速简便等优点。现场实验结果表明采用EPS轻质路堤降低了路基土的冻结深度,从而消除了路基冻害,改变了路基土的温度状况。     

高速铁路桩板结构承载板伸缩温度力研究

以某高速铁路桩板结构路基工程为背景,研究了桩板结构路基单联跨数对承载板体伸缩温度应力的影响规律,提出了桩板结构的结构布置原则;并根据桩板结构路基具体结构特征,推导了计算结构整体升降温引起的承载板体伸缩温度应力计算公式,该解析式与空间有限元法计算结果较好吻合,可方便地计算承载板的伸缩温度应力。     

软土路基土工隔栅加筋作用机理研究

通过运用ANSYS有限元分析软件对软土路基土工格栅加筋的作用机理进行了数值模拟,研究了土工格栅加筋对软土地基应力场和位移场分布的影响。从计算结果分析可知,土工格栅堤底加筋对约束浅部地基土水平位移有显著作用,使最大水平位移点移向地基深处,使堤趾水平位移大幅减小,同时对竖向沉降有一定的均衡作用,加筋增强了路堤的整体性和稳定性,对地基承载力的提高也有一定作用。特别是加筋前后地表最大水平位移点的移位,对路堤填筑施工监测有一定借鉴意义。     

铁路路基戈壁土填料物理力学特性试验研究

对取自兰新铁路第二双线路基试验段某工点的填料,开展颗粒分析、重型击实、大型直剪以及大型压缩试验等土工试验。研究结果表明:填料级配不良主要受曲率系数Cc控制;增大压实系数,可以提高填料的抗剪强度指标和压缩指标;含水率对填料的抗剪强度特性和压缩特性均有一定的影响;增加加载次数,可以提高填料的压缩指标效果。结论可为戈壁土填料在高速铁路路基工程中的应用提供参考及依据。     

桥面抗冰冻材料研究

文章分析了冻结缓解剂的作用机理、技术性质,对掺加不同比例的冻结缓解剂的沥青混合料的冻融效果进行探讨,由试验可知：随着冻结缓解剂的加入,沥青混合料的低温抗裂性能、抗水损害能力均得到了提高;高温稳定性稍有降低但仍高于规范要求;至少掺有5％的冻结缓解剂才能有效地防止路面冰冻,冻结缓解剂对沥青混合料的疲劳性能及抗老化特性并无显著影响.     

基于高密度电阻率测试的路基含水量评价方法

通过高速公路填方路基的现场电阻率测试试验和试验室击实试件电阻率测试试验,将电阻率测试应用于路基含水量的评价中,探讨了高密度电阻率法在路基压实质量检测中的应用。结果表明:高密度电阻率法成像在一定程度上能够定性判断路基压实质量,路基断面的电阻率分布,能够反映路基内部含水情况。