PFWD快速检测路基模量研究

为了研究合理的路基模量快速检测方法,在分析便携式落锤弯沉仪的动力测试原理基础上,确定了PFWD快速检测路基模量的数据分析方法,并根据路基实际工作条件,推荐了PFWD的标准配置及不同填料路基的承载板直径选用建议。提出了PFWD现场快速检测的步骤和注意事项,分析了其测试特点。通过现场路基的大量对比检测,分别建立了PFWD模量与承载板回弹模量、贝克曼梁弯沉及FWD模量之间的相关关系。结果表明,PFWD与其他检测方法具有良好的相关性,所建立的回归公式可供工程应用参考。因此,PFWD可用于快速可靠地检测路基模量,为路面结构设计提供依据和参数,并可进行路基质量快速评价和施工过程质量控制。     

便携式落锤弯沉仪在花岗岩风化料路基检测中的应用

为了确定花岗岩风化料路基模量与弯沉的快速检测方法,针对不同的花岗岩风化料路基进行了便携式落锤弯沉仪(PFWD)检测法与贝克曼梁法以及承载板法的现场试验研究.通过试验,得到了花岗岩风化料路基动静模量与动静弯沉间的关系.研究表明:PFWD测得的花岗岩风化料路基动静模量与动、静弯沉存在良好的线性关系,可用于该种材料路基弯沉及模量的快速检测和评价.     

路基动态静态回弹模量现场对比试验研究

为掌握路基动态模量与静态回弹模量之间的关系,应用便携式落锤弯沉仪(PFWD)与承载板法,对填料为碎石土、黏性土和红砂岩的路基动态、静态模量进行对比试验以及相关回归分析。结果表明:路基动态模量和静态回弹模量之间存在着良好的相关性,PFWD这一新型检测法可较好地用于路基回弹模量的快速检测和评价。     

红砂岩路基动态模量与静态检测指标的关系研究

为掌握红砂岩路基现场动态模量的特点,通过便携式落锤式弯沉仪（PFWD）试验、现场承载板试验、贝克曼梁试验和压实度试验,分析红砂岩动态模量与静态模量、弯沉、压实度和含水率（稠度）之间的关系,并建立动态模量与这些指标之间的回归方程。研究表明:动态模量与静态模量、动态模量与弯沉、动态模量与压实度、动态模量与压实度和稠度均有良好的幂函数回归关系。因此,可采用PFWD来代替承压板试验、弯沉和压实度试验。     

PFWD测试工作特性仿真研究

便携式落锤弯沉仪（PFWD）是一种新的快速无损检测路基回弹模量的设备。为了验证通过PFWD仿真模型的可靠性,采用ABAQUS有限元软什对便携式落锤刚度仪的测试过程进行了动态仿真。通过采用特定的配置和测试对象对PFWD测试过程和承载板试验进行了仿真模拟,验证了本文的PFWD仿真的合理性与可靠性。     

改性拜耳法赤泥路基的模量特性研究

以改性处理后拜耳法赤泥为路基填筑材料的试验路为依托,采用承载板、PFWD及FWD等不同试验方法对路基模量进行测试,分析路基在静态和动态荷载作用下的模量特性。改性拜耳法赤泥路基的强度和模量较高,在不同等级荷载作用下线弹性性质明显,可根据路基的实际工作条件来选择适合的试验方法。通过对比分析可知:承载板法静态回弹模量、PFWD动态变形模量及FWD弯沉之间具有良好的相关关系,所建立的回归公式可为改性拜耳法赤泥路基设计标准和质量控制提供参考依据。     

基于便携式落锤弯沉仪动态弯沉的路基压实度无损检测与评估

为了提高路基施工中压实度的检测效率和精度,本文以便携式落锤弯沉仪PFWD为平台,根据动态信号分析技术和数字信号处理技术,充分挖掘便携式落锤弯沉仪PFWD荷载及弯沉时程曲线的动态信息,从时域、频域和机械阻抗3个方面对便携式落锤弯沉仪PFWD时程曲线动力学特征参数进行了分析研究,在此基础上,采用多元回归技术和人工神经网络智能方法,分别给出了高液限粘土路基的回归模型和神经网络预测模型,通过与传统灌砂法比较表明,2种模型均可实现对路基压实度的预测.此研究结果可以为路基压实度的预测提供参考.     

现场热再生沥青路面结构强度评价新技术

为评价旧沥青路面现场热再生前后结构强度变化,通过对安新高速公路旧沥青路面现场热再生工程分别采用便携式落锤弯沉仪(PFWD)法和贝克曼梁(BB)法进行现场试验,得到再生前后的沥青路面静态弯沉(l0)、PFWD动态弯沉(lp)和PFWD动态模量(Ep)。静态弯沉与PFWD动态弯沉和PFWD动态模量之间的相关性分析表明:PFWD法较BB法更可靠、稳定,可以作为评价旧沥青路面现场热再生路面强度的新技术。     

FWD和承载板在路基强度检测中的对比分析

在路基顶面采用定点测试的方式,分别进行了落锤式弯沉仪（FWD）测试和承载板测试,并根据测得的弯沉反演得到路基模量,对弯沉与反算模量进行分析,FWD在精度、稳定性和检测效率方面优于承载板法,FWD法与承载板法测得的路面弯沉值以及反算模量值存在较好的线性关系,为FWD在工程上的应用提供了理论依据。     

FWD和承载板在路基强度检测中的对比分析

在路基顶面采用定点测试的方式,分别进行了落锤式弯沉仪(FWD)测试和承载板测试,并根据测得的弯沉反演得到路基模量,对弯沉与反算模量进行分析,FWD在精度、稳定性和检测效率方面优于承载板法,FWD法与承载板法测得的路面弯沉值以及反算模量值存在较好的线性关系,为FWD在工程上的应用提供了理论依据。     

不同扶壁间距的仓扶式支挡结构土压力分布

针对扶壁式挡土墙在高填方工程中支挡高度的限制,提出仓格与扶壁相结合的仓扶式新型支挡结构,考虑支挡高度、扶壁间距等因素对立板侧向土压力计算和分布的影响,进行了数值分析和离心模型试验。采用ABAQUS建立10组工况的数值模型,支挡高度分别为10,20 m,扶壁间距分别为21/100H,6/25H,27/100H,9/25H,12/25H（H为支挡结构高度）,提取作用在立板上的接触应力;基于数值分析结果,制作了可调扶壁间距的支挡结构模型,分别在30g,60g离心加速度下模拟了部分工况的实际受力状况,由标定后的微型土压力盒采集数据;最后比较了实测值与理论值的差异,通过回归分析提出库仑主动土压力修正系数。研究结果表明：仓扶式支挡结构立板侧向土压力近似呈三角形分布,由于变形约束效应,在支挡结构中下部实测土压力较理论值偏大;立板侧向土压力在参照库仑理论计算时,需要考虑增大系数进行修正,10,20 m支挡高度修正系数分别为1.13~1.31和1.07~1.12;仓扶式支挡结构中的扶壁具有摩擦减压作用,通过改变扶壁间距可以有效减小立板侧向土压力。     

基于弯沉差与唧泥高度的板底脱空判别方法

针对弯沉差和唧泥程度与板底脱空的关系在规范中并未有明确说明,且国内外研究也较少的情况,以烟台—威海高速路试验段为依托工程,对板底脱空的弯沉评价指标进行了理论计算,采用贝克曼梁弯沉仪(BB)和落锤式弯沉仪(FWD)对比测量,计算了同板板中、板边中点、板角弯沉差;通过对唧泥观测记录统计分析,提出了根据唧泥高度判别脱空程度的评定标准,分析了唧泥高度的影响因素及变化规律,结合实际钻芯检测数据,建立了唧泥高度与板底脱空量的对应关系。试验路的钻芯复核结果表明,基于唧泥高度的板底脱空判别方法具有较高的可信度和准确度。     

基于板理论的公路混凝土槽形梁内力计算方法

为了研究适用于公路混凝土槽形梁行车道板内力的计算方法,将公路混凝土槽形梁比拟成带有边梁的弹性矩形薄板,考虑边梁的挠曲和扭转,运用功的互等定理,推导出槽形梁的挠曲面方程,求得行车道板弯矩及挠度的计算公式,提出了边梁抗弯刚度及抗扭刚度的合理计算方法。采用该方法对一足尺模型试验梁进行了计算,并分别采用有限条法、比拟板理论、梁理论对不同边梁高度的槽形梁模型在轮载作用下行车道板的内力进行了计算分析。研究结果表明：运用比拟板理论计算行车道板中部在轮载作用下的弯矩及挠度具有较高精度;相较于梁理论,比拟板理论可进一步反映截面尺寸变化对槽形梁内力的影响及其整体受力特点。     

盾构刀盘形式对砂卵石地层扰动状态的影响

盾构刀盘形式的选择是砂卵石地层盾构掘进面临的关键问题。为解决这一问题,以兰州地铁1号线一期工程为背景,综合运用现场调查、实验室试验、三维离散元数值模拟、现场原位监测等方法,对砂卵石地层土压平衡盾构施工颗粒流动和地表沉降的机制进行了研究。1)通过室内大直径(300 mm)试样三轴压缩试验获得了砂卵石地层的应力-应变曲线,基于试验结果和EDEM离散元三轴数值试验,标定了离散元数值模拟需要的参数。2)基于Solidworks软件建立了面板式刀盘盾构和辐条式刀盘盾构三维机械模型。3)将盾构三维机械模型导入离散元软件EDEM中,建立了砂卵石地层盾构掘进过程的三维离散元模型;将模拟结果与现场监测数据对比,揭示了面板式刀盘和辐条式刀盘土压平衡盾构掘进对砂卵石地层扰动状态和地表沉降的影响机制。面板式刀盘土压平衡盾构掘进,刀盘前方、上方的"强烈扰动区"范围为(0.3~0.5)D(D为刀盘直径);辐条式刀盘土压平衡盾构掘进的"强烈扰动区"范围不足面板式刀盘的1/3,且扰动程度轻。     

矩形顶管隧道接头橡胶圈防水安全限值研究

为研究矩形顶管隧道接头橡胶圈的受力特性和密封性，利用接头细部尺寸关系表达式，计算接头在发生防水失效时的临界状态值，通过有限元软件建立接头安装模型，定量改变接头安装间隙和管节偏转角，将模拟结果与理论计算结果进行对比验证。结果表明： 1）橡胶圈安装力随安装距离的增加表现为先增大到峰值，后减小到定值，且安装间隙的大小对安装力影响显著； 2）橡胶圈压缩高度在8~14 mm时接头防水效果良好，当橡胶圈压缩高度小于8 mm或大于14 mm时，橡胶圈分别因接触压力不足0.3 MPa或过度压缩而不满足规范要求； 3）管节发生偏转时，最大允许的偏转角为0.02 rad，当偏转角进一步增大，依次发生因接触压力不足引起的渗漏水破坏、钢套环与插口管节接触破坏、钢套环与橡胶圈的脱离破坏以及橡胶圈过度压缩导致的破坏。     

实测沥青路面温度场分布规律的回归分析

以实际运营中的沥青混凝土道路结构为试验对象,提出了一套完整的道路结构温度场实测方案。根据大量的实测沥青路面温度数据研究了沥青路面温度场的分布规律,并利用回归分析对沥青路面温度场与气温之间的相关关系进行了探讨。考虑到升温阶段和降温阶段气温对沥青路面温度场影响的差异,分别研究了基于升温阶段和降温阶段沥青路面温度与气温的相关关系,并给出了不同温变阶段下任意深度处沥青温度的预估模型。对实测数据与预估数据的比较表明:该模型具有较好的精确性与实用性。     

曲线箱梁桥悬臂施工应力与线形现场测试研究

通过现场监测和数值模拟手段,分析了预应力混凝土曲线箱梁桥悬臂施工过程中的应力和线形变化规律,讨论了曲线箱梁弯扭耦合效应及日照温度梯度对曲线箱梁桥内力和线形的影响。研究结果表明,曲线箱梁两侧翼缘板应力差值、竖向位移差值及箱梁径向位移随着箱梁曲率、墩身高度和悬臂长度的增大而增大;日照温度应力随温度梯度、约束条件和悬臂长度的变化而变化,其量级可能超过结构的活荷载水平,温度对箱梁标高的影响也不容忽视,且温度应力和温度位移具有滞后效应。研究结论可为预应力混凝土曲线箱梁桥的设计和施工提供有益的参考。     

碎石化后沥青加铺层应力对比分析

碎石化是一种旧水泥混凝土路面处治重要技术,它能降低建设成本,加快建设周期。文章基于有限元分析方法,首先对比分析了碎石化后加铺沥青面层和同厚度级配碎石层上加铺沥青面层的应力,结论认为碎石化后沥青加铺层底的拉应力要小于级配碎石的情况,证明碎石化后水泥混凝土板块优于级配碎石的力学性能;然后,通过改变碎石化层中两个主要分层的厚度和模量,分析不同的破碎程度对加铺层应力的影响,结论认为,碎石化下层厚度在10cm左右时,既能保证碎石化层仍然具有一定强度使沥青层底拉应力不至于过大,又能起到防止反射裂缝的作用。碎石化下层厚度不变时,加铺沥青层的受力状况随着碎石化下层模量的增大会稍有改善,拉应力、拉应变和弯沉都会有所减小,总体幅度在3%~9%之间。