季冻区结构物混凝土耐久性评价分析

针对水泥混凝土结构物的服务环境、使用特点,系统总结了水泥混凝土的耐久性评价体系,对季冻区水泥混凝土耐久性环境进行分析,提出高纬度季冻区水泥混凝土抗冻性能评价方法及指标、抗盐冻指标与评价方法及耐久性综合评价体系。     

高速公路季冻区软弱地基处理施工技术研究

为提高我国高速公路季冻区软弱地基处理施工技术水平,本文首先简介我国季冻土产生机理与分布情况,并介绍目前常用处理软弱地基施工技术与冻胀路基防治处理措施,最后针对实际高速公路工程修建中季冻区软土地基处理进行施工,最后从施工后路基沉降检测分析施工后处理效果,对我国季冻区高速公路软土地基施工处理有积极意义。     

季冻区路基冻胀置换深度的计算方法

为防止季东区公路路基产生冻胀病害,依据试验和观测结果,分析了路基土冻胀量沿冻深的分布规律。基于路面容许变形值,通过对观测数据的数理统计分析,提出了水泥混凝土和沥青混凝土路面的路基容许冻层厚度计算方法。最后,提出了半经验、半理论的公路路基置换深度计算方法。采用这种方法,简化了路基置换深度的计算过程,可以方便地推荐出不同条件下路基的置换深度。论文研究成果为季冻区公路路基设计及路面冻害的防治提供了理论依据及实用的设计方法。     

季冻区路基温度湿度远程采集系统的研究

为获取季冻区路基温度场和湿度场的变化规律,实现全天候、自动化、智能化的测试手段,开发出由核心控制器、温度采集单元、湿度采集单元、GPRS通信模块和用户端数据接收软件组成的远程温湿度采集系统,并且对采集系统进行了验证,实现了对季冻区路基温湿度数据的长期、全面、连续采集和24h不间断远程传输。     

季冻区路基土的能量损伤演化模型研究

依托辽宁阜新某公路路基土样,进行冻融循环试验及三轴压缩试验,分析不同含水率、围压、冻融次数下的弹性能变化规律;基于能量衰减定律,建立能量损伤演化模型,探索季冻区路基土的损伤规律。结果表明：含水率较高时试件应变与弹性能正相关,弹性能随冻融次数和含水率的增加而平顺,含水率较小时弹性能迅速升高出现峰值,然后逐渐减小最后趋于平稳;在围压加持下,随着应变的增加弹性能整体呈现先增大至峰值点后减小并趋于稳定的变化趋势,曲线相同应变位置的弹性能值随围压的增大而增大;能量损伤演化模型曲线与试验曲线吻合度较高,为季冻区冻土路基灾害防治提供了理论依据。     

环境因素作用下季冻区沥青混合料早期性能衰减定量评价

研究季冻区沥青混合料在外界水、冰冻、老化等综合作用下早期路用性能衰减效应,并对其进行定量评价。对服役时间为1~4年的4类沥青混合料进行回收,并经加热制备相应试验试件;采用抽提试验确定回收料级配特性,并据此制备相同矿料级配的新沥青混合料;基于弯曲破坏试验、劈裂破坏试验等获取上述新旧两类沥青混合料的力学参数,得出沥青混合料力学性能参数在1~4年服役时间范围内的衰减曲线,实现季冻区沥青混合料早期性能衰减的定量评价。研究成果为今后季冻区沥青混合料的设计提供参考,对提高季冻区沥青混合料的路用性能具有一定意义。     

季冻区阻燃改性沥青的研发及性能评价

针对季冻区隧道路面特点,研制开发一种阻燃改性沥青,并通过氧指数、烟密度以及针入度、软化点、延度等试验,对其阻燃性能和路用性能进行评价,试验表明:研制的阻燃改性沥青阻燃性能良好,其路用性能满足季冻区改性沥青的技术要求.     

基于灰色聚类法的季冻区公路绿色施工评价体系研究

考虑公路建设和环境影响的相互博弈关系,避免公路建设造成更多的能源和环境问题。因此,建立季冻区公路绿色施工评价是非常有必要的。运用层次聚类法确定指标权重,利用SPSS对指标进行聚类分析,建立灰色聚类模型,依据最大隶属度的原则来确定季冻区公路绿色施工的评价等级。对伊春至五大连池景区高速公路施工进行了评价,评价等级为"金级"。结果表明:层次聚类分析融合指标权重和专家权重,规避了主观权重的缺点,得到合理科学的权重。灰色聚类模型适用于季冻区公路绿色施工等级评价,从而使季冻区绿色公路施工的发展更加有据可依,具有现实意义。     

季冻区沥青路面PWI与SRI的相关性研究

为验证季冻区高等级沥青路面磨耗指数PWI及抗滑性能指数SRI的相关性和相互可替代性,通过对季冻区气候进行分析、基于Excle回归方法以及相关公式对PWI和SRI的相关性及可替代性进行分析研究。研究结果表明：季冻区高等级公路沥青路面技术状况评定指数PQI和PWI之间、PQI和SRI之间具有正相关性,且相关关系显著;PWI和SRI两个指标之间无相关性且不可相互替代。研究内容可科学指导季冻区沥青路面的养护工作,并为今后的路面养护方案制定提供依据。     

季冻区Superflex与SBS复合改性沥青混合料性能及耐久性研究

为了解决季冻区公路沥青路面病害突出的问题,通过对Superflex与SBS复合改性沥青混合料性能的系统研究,基于季冻区的特殊要求,确定了Superflex与SBS适宜的掺配比例,系统评价了复合改性沥青混合料的路用性能。试验研究结果表明:Superflex与SBS复合可以充分发挥SBS与Superflex各自对沥青的改性作用,提高沥青混合料的综合路用性能。用于季冻区的Superflex与SBS复合改性沥青中,Superflex的推荐掺量为12%~15%,SBS推荐掺量为2.5%;Superflex与SBS复合改性沥青可大幅改善SMA以及AC沥青混合料的综合路用性能,其抗疲劳耐久性优于SBS改性沥青混合料;实体工程和试验段检测结果表明,Superflex与SBS复合改性沥青混凝土延长了道路的使用寿命,经济、社会效益显著。     

季节性冰冻地区路基等效回弹模量取值方法研究

基于路表弯沉等效原则,采用损伤系数法建立季冻区路基等效回弹模量及其综合调整系数的取值方法,并结合我国西北某高速公路实测结果,对该方法进行验证,结果表明考虑季节效应的路基等效回弹模量值比按规范取值提高了50%以上。该方法的研究结果克服了现有方法没有考虑季节交替引起路基回弹模量周期变化这一缺陷,能够较为准确地评估路基全年实际抗变形能力。     

季冻区城市区域道路路基破坏机理分析

本文通过对哈尔滨城市道路路基土含水量、温度监测,引用稠度作为判定路基稳定性的标准,对于有效揭示季冻区城市道路路基破坏机理提供了较为全面的数据、理论依据。城市道路病害产生因素众多,但根治病害较为困难,往往都是在路面结构层范围内作维护,所以,城市道路建设应首先做强路基,避免路面结构层病害的影响。通过路基温度监测,可直观判断本区最大冻深,各冻结层位路基土温度变化规律,冻结线的引入,直观表述冻融过程稳定冻结期、临界冻结期、稳定融化期、冻融临界期4个阶段路基土冻结规律,揭示了地表以下1.3～1.5m范围内处于最后的冻融临界期,自由水分在期间向该层位聚集,并在多点监测数据中得到证明。季冻区城市道路应加强路基土冻结层的处理工作,应在冻结层范围内填筑透水性材料或在冻结层下设置隔水层,作隔水层以上路基排水设计。     

季冻区橡胶改性应力吸收层配合比设计及施工工艺研究

季冻区路面病害的典型特点是低温开裂,在沥青面层与基层间设置应力吸收层能有效减缓反射裂缝。根据季冻区的气候特点,从沥青种类和集料级配的选择上,对橡胶粉SBS复合改性沥青混合料进行配合比优化设计和试验路铺筑,提出适用于季冻区的应力吸收层性能和施工工艺。     

冻融循环与动载耦合作用下低路堤路基沉降数值研究

为探讨动载与冻融循环耦合作用下低路堤路基的沉降规律,以季冻地区典型低路堤断面为研究对象,利用ADINA有限元数值分析软件,建立了冻融循环和行车动载耦合作用下的路基三维分析模型。根据冻融循环期,将模型划分为6个过程模拟分析了低路堤沉降的竖向、水平位移及最大剪应力随时间和交通量变化的一般规律。研究结果表明:低路堤路面竣工后前6年弯沉增加较快,随着时间的推移,累积沉降逐渐趋于稳定;随着车流量的增加,由行车荷载和冻融引起的累积沉降和剪应力增大速度增快,限制超载是减小累积沉降的关键;隔离层能有效控制路面弯沉、地表水平位移和剪应力;分析模型实现了路基冻土体力学特征值的动态控制,为季冻区的低路堤沉降变形计算提供依据。     

冻融循环对改良粉土力学特性影响的试验研究

为研究冻融循环作用对西藏地区粉土力学性质的影响,对不同水泥掺量的改良土在同一冻结温度、不同冻融循环次数下进行水稳定性试验、无侧限抗压强度试验、冻胀融沉率试验。以期得到冻融循环后改良土的水稳定性、强度特性及冻胀融沉特性的变化规律。试验结果表明:2%水泥掺量的改良土在季冻区不能满足路基填料要求;季冻区水泥改良土作为路基土的设计中,可以以冻融5次后的强度作为水泥改良土的设计参考强度;4%掺量水泥改良土其冻胀率及融沉率均小于1%,为不冻胀、不融沉土,符合二级公路路基填料对土体冻胀融沉率的要求。     

基于有限元的季冻区水泥混凝土路面板底脱空判别方法研究

脱空直接影响路面工作性能。《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG H20-2007)中给出了水泥混凝土板脱空测试以及判别方法,但该规范中并没有给出脱空的判别指标和判别标准。《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ 073.1-2001)推荐的0.2mm有必要根据各地区实际的路面结构进行调整。文中利用有限元对季冻区水泥混凝土路面结构进行建模,得出适用于季冻区水泥混凝土路面板底脱空的判别标准推荐范围,并对鹤大高速进行弯沉检查及现场取芯验证,从而更准确地评价季冻区水泥混凝土路面板底脱空状况。     

季冻区半刚性基层材料工程特性试验研究

以季冻区道路的半刚性基层为背景,对石灰稳定土和二灰稳定土的最佳干密度、无侧限抗压强度和冻胀量进行了研究。经过试验得出季冻区石灰稳定土基层中石灰剂量为14%~16%时强度相对较大,是抑制冻胀发育的最佳石灰剂量;影响二灰土强度的首要因素是二灰用量,季冻区二灰稳定土基层的合理二灰含量约为30%,二灰比1 2(石灰粉煤灰土=10 20 70)为季冻区二灰土最佳配合比,该配合比强度大,抑制冻胀发育效果较好。     

季节冻土区高速公路路基冻胀试验观测研究

在季节性冻土区的路基工程中．冻胀是冻害的主要形式之一．冬季较强烈的冻胀也预示着春季可能要产生较严重的融沉和翻浆。根据2000～2002年间对吉林省长余高速公路路基冻张观测所获得的资料．描述了冻胀引起的路面变形破坏特征,对影响冻胀的因素进行了分析．并阐明了路基冻胀量沿冻深的分布状况。     

哈尔滨市道路路基强度变化特性及预测

路基承载基层、路面、车辆荷载与道路附属设施,回弹模量是衡量路基抗压强度的主要指标。为了了解季冻区冻融循环作用下路基土含水量波动、压实度变化对路基回弹模量的影响,在哈尔滨市选取有代表性路段,分别测试不同含水量和压实度下回弹模量值的变化规律。结果表明:含水量、压实度变化对路基土回弹模量有明显影响,并建立路基土回弹模量与压实度、稠度的关系式,通过现场取样试验,判定路基土干湿类型,证明了路基土回弹模量与压实度、稠度的关系式的合理性。研究结果能迅速、合理地判定城市道路路基土的承载力,检验路基稳定状态,可为城市道路设计与维修提供合理的路基参数。     

季节性冻土地区公路路基冻胀性的试验研究

针对季节性冻土区高速公路路基受冻害严重影响的情况,对吉林省长平、长营等几条高速公路进行野外冻害调查。取现场钻探土样进行室内冻胀融沉试验,并分析含水率及容重值对冻胀性的影响,进而对高速公路的冻害现象基本有规律性的认识,为季冻区高速公路防冻设计和维护提供依据和相关资料。