沥青路面涂层的光反射及汽车尾气降解效果分析

为了对比常见路面涂层填料的光反射和尾气降解效果,分别制备Nano-TiO₂、Nano-ZnO、Micro-TiO₂为填料的3种路表涂层,采用自行开发的光反射率测试仪,进行不同填料掺量下涂层的反射率测试,确定填料最佳掺量;在填料最佳掺量下,对3种涂层沥青混合料的反射率进行测试,对比Nano-TiO₂、Nano-ZnO、Micro-TiO₂对光反射效果;采用自行开发的尾气浓度分析仪,测试3种涂层在光催化条件下对气体CO、HC、NO_x的降解率,比较3种填料的降解效果。结果表明：沥青混合料反射率为5.46%～6.11%;反射涂层中填料最佳掺量为30%;涂刷涂层后,混合料反射率大幅下降,相同涂层用量下3种填料反射效果优劣排序为：Micro-TiO₂>Nano-ZnO>Nano-TiO₂,0.9kg/m²用量时Micro-TiO₂涂层的反射率达59%;填料对尾气降解效果的优劣排序为：Nano...     

腐蚀环境下外加剂对混凝土耐久性的影响

为研究腐蚀环境下混凝土的抗压强度、抗折强度和抗侵蚀性能的演变规律。首先,以3%的Na₂SO₄和NaCl溶液模拟腐蚀环境,然后通过掺入不同含量的聚丙烯纤维分析混凝土在腐蚀环境下的性能变化。试验结果表明：(1)当聚丙烯纤维的掺量为0～3%时,混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐增加,其最大抗压强度和抗折强度在Na₂SO₄和NaCl溶液中分别为50.2 MPa和48.3 MPa、6.2 MPa和5.8 MPa;而当聚丙烯纤维的掺量为3%～5%时,混凝土的抗压和抗折强度逐渐减小;(2)随着腐蚀时间的延长,聚丙烯纤维混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐降低,在腐蚀14 d后,抗压强度和抗折强度在Na₂SO₄和NaCl溶液中分别为45.3 MPa和42.6 MPa、5.6 MPa和4.9 MPa;(3)距离表面30 mm处,不掺入纤维的混凝土的SO₄^2-浓度为1.4%,Cl^-浓度1.6%;而掺入3%聚丙烯纤维的混凝...     

基于路堤粗粒土填料力学特性的改进邓肯-张模型

为研究动力及含水率变化对路堤粗粒土填料力学特性的影响，制作了不同含水率w的路堤粗粒土填料试样，先对其施加一定荷载频率f的动应力，再进行静三轴压缩试验，分析不同试样静偏应力σ₀-应变ε₁曲线变化规律，之后结合Janbu公式探讨动偏应力σ_d、w及f与参数n、K的联系，建立初始变形模量E_i、极限偏应力(σ₀)_ult与各控制变量的拟合公式，提出考虑动力及含水率影响的路堤粗粒土填料改进邓肯-张模型，最后开展验证试验，对比分析该改进模型的有效性。研究结果表明：三轴试验中粗粒土试样在ε₁>0.5%时由弹性变形进入塑性变形阶段，不同控制因素下的σ₀-ε₁曲线在0.5%<ε₁<2.0%范围内出现明显差异，切线变形模量E_t在该范围内迅速降低，降低幅度达到58%～76%;当ε₁>2%时E_t变化逐渐减缓并...     

公路盐岩路基填筑技术及压实工艺研究

基于盐岩的物理力学试验成果，对干盐湖地区公路路基填筑技术方案进行了研究，并对“两铺一压”和“两铺两压”2种盐岩路基压实工艺进行了分析。结果表明：“两布一膜复合土工布作为隔断，隔断层以下采用盐岩填筑，隔断层以上采用砂砾土填筑”的路基填筑方案经济性好，能够满足公路路基的各项技术指标要求。压实工艺上，2层虚铺、2次压实的压实效果虽优，但因地基承载性差易导致基底破坏，盐岩压实推荐采用2层虚铺、1次压实控制的工艺。经过试验段检测，盐岩填料的松铺系数位于0.94～1.44之间，其中“两铺一压”路床顶松铺系数离散度小，压实效果较好。盐岩填料压实后的弯沉值满足路床顶部低于160(10^-2mm)的要求，K30载荷板试验满足地基系数不低于110 MPa/m的要求，研究提出的盐岩填筑方案和压实工艺可为干盐湖集料缺乏地区路基工程建设提供参考。     

细粒砂岩填料在成渝高速铁路路基工程中的应用

以成渝高铁工程为依托,对细粒砂岩填料的料源选择、生产方式、填筑工艺、压实质量检测、沉降观测等进行研究。结果表明:可选较软及硬质砂岩加工A,B组填料。施工过程中应严格控制填料含水量,在最佳含水量范围内,填层碾压质量可达到规范要求;在最佳含水量范围外,增加碾压遍数,会使压实层表面填料二次破碎形成细砂层,压实质量变差;使用细粒砂岩填料填筑路基,在碾压遍数较多、堆载预压情况下,沉降稳定时间约6个月,应加强施工组织的合理性。     

重载铁路路基动力响应的数值分析

通过大型有限元软件ANSYS,建立轨道-路基三维有限元模型,分析路基动应力沿线路横向和纵向的分布规律,以及不同轴重和基床表层模量对路基动应力的影响,为以后重载铁路基床的设计和养护维修提供参考。研究结果表明:路基面竖向动应力沿线路横向和纵向的分布都不均匀,横向大致呈“M”形。基床表层动应力的衰减最为急剧,约为40%。随着轴重的增加,路基各层竖向动应力都在增加。基床表层弹性模量为150 MPa时,轴重每增加5 t,基床表面竖向动应力最大增加26.1%。40 t轴载下,基床表层弹性模量每增加50 MPa,基床表面竖向动应力最大增加2.68%。     

压实度对MgO碳化土加固效果的影响及其机理研究

活性MgO是一种用于软土加固的新型材料,与土体拌和并经CO₂气体碳化后可使固化土强度在数小时内显著提高。在已有研究的基础上,通过静压法制取86%、87%、89%、91%和92%五种不同初始压实度下活性MgO固化土试样,并对固化土试样进行室内碳化试验。对碳化前后的MgO固化试样进行了含水率、干密度和无侧限抗压强度测试,以研究压实度对MgO碳化土含水率、干密度和无侧限抗压强度的影响规律;最后从无侧限抗压破坏的试样中选取典型样品进行X射线衍射、热重、扫描电镜和压汞试验,根据碳化产物和孔隙特征2个方面分析MgO碳化固化土的微观特征。结果表明：MgO固化土碳化过程中消耗了大量CO₂和水分,生成的主要碳化产物为棒状三水菱镁石和片状水碳镁石/球碳镁石,这些碳化产物具有显著的胶结和填充作用,使氧化镁固化土试样的干密度和强度明显增加;固化土的初始压实度对碳化效果有较大影响,随着初始压实度的增加,碳化试样的含水率呈先减小后增加趋势,而无侧限抗压强度呈先增大后减小趋势;当固化土试样的初始压实度为中等压实度89%时,碳化后试样含水率最低,生成的碳化产物最多,碳化试样的无侧限抗压强度最大,孔隙率最小,说明该压实度为最佳初始压实度,最有利于氧化镁固化土的碳化加固。     

重载铁路路基填筑压实质量检测的K30试验技术研究

为掌握铁路路基填筑压实质量检测的K30试验值随分级加载时间间隔、预压荷载、填土含水状态等因素的变化规律,结合山西中南部30 t轴重重载铁路粉质粘土路堤填筑,进行了不同工况条件下的K30试验对比分析。研究表明:K30试验的分级加载改为2~3分钟的时间控制法,对测试值的影响不超过5 %,但测试时间将减少40 %~60 %,可大幅提高检测效率;K30试验的测试值与预压荷载之间呈现正相关性,预压荷载不超过0.04 MPa引起的K30值变化在10 %以内;细颗粒土填料由处于最优含水率附近的施工碾压状态浸水至接近饱和     

大掺量矿渣微粉的碱激发机理研究

为了揭示大掺量矿渣碱激发机理,该文立足于三因素三水平正交设计同时结合宏微观性能测试和微结构分析,通过探究Ca(OH)₂、Na₂SiO₃、Na2_SO₄、CaSO₄以单掺、双掺形式得到不同类型的激发剂对混凝土初、终凝、孔溶液pH值、强度的影响,可得如下结论：(1)对复合胶凝材料硬化浆体强度影响程度为：激发剂类型>掺量>双掺比例;(2)双掺最佳掺量4%,最佳组合为Ca(OH)₂和Na₂SiO₃,最佳比例为5∶1;(3)激发剂作用下复合胶凝材料的初、终凝时间均缩短,孔溶液pH值均大于空白组,宏微观结果表明：龄期28 d时激发剂类型为Ca(OH)₂和Na2_SiO₃、掺量为4%、双掺比例为5∶1时硬化浆体的水化结晶相紧密程度最高。     

低路堤路基动力特性及长期性能技术措施研究

为探索高速公路交通荷载与降雨环境耦合作用下低路堤复杂的动力特性及长期性能保障技术措施,依托浙江省某低路堤高速公路为工程背景,结合现场埋深元件测试获取动应力、加速度、动位移等数据,分析了不同轴重和车速等条件下路基的动力特性差异,具体包括动力指标量值和竖向影响深度;考虑降雨环境对高速公路服役期路基动力特性影响,借助ABAQUS有限元分析软件建立"降雨环境-交通荷载-路基"三维数值模型,分析了降雨强度对路基服役期动力特性影响,具体包括中雨(1.25 mm/h)、大雨(2.5 mm/h)和大暴雨(10 mm/h)3类工况;考虑平原水网区低路堤高速公路受交通荷载和降雨环境长期耦合作用,结合路基填料设计、排水系统优化等角度,探讨了保障低路堤路基长期动力稳定性能的技术措施。结果表明:不同荷载条件下路基动应力、加速度和动位移存在差异,但沿路基深度均呈衰减趋势;动应力幅值与轴重成正相关,轴重20 t车辆的动应力幅值约为50 k Pa,约为轴重5 t车辆的动应力幅值的7~10倍;相对轴重10 t车辆荷载条件下,速度对动位移影响更大,轴重20 t车辆荷载条件对应动位移约0.60~1.02 mm;相比干燥路基状态,中雨、大雨和大暴雨降雨强度下路基动应力值提高约为3%~15%;合理路基填料设计可以提高低路堤刚度和强度,而完善的排水系统可降低交通荷载与降雨叠加引起的动力响应程度,均可在一定程度达到保障低路堤长期动力稳定的目的。     

重载铁路路基结构设计技术标准探讨

中国的重载铁路，目前处于快速发展阶段，中国重载铁路基床结构的厚度、控制标准相比国外同类铁路明显偏高。参考国内外现行的重载铁路路基结构设计技术标准，结合非洲某国一矿区重载铁路路基结构设计实例，对重载铁路路基结构技术标准进行探讨。研究结果推荐:轴重40 t重载铁路工程，基床厚度为2.7 m，基床表层采用0.8 m厚级配碎石；基床底层采用AB填料或改良土。     

无砟轨道路基动力响应影响因素分析

以双块式无砟轨道路基典型结构为研究对象,分析车辆轴重、结构层间接触条件、轨道结构整体模量、支承层模量和基床表层模量等对路基面动力响应的影响,分析路基动力响应对各参数的敏感性。数值仿真结果表明:在车辆单轴荷载作用下,路基面动应力分布表现为横向均匀、纵向三角形的基本形式;对路基面动应力沿线路纵向分布长度影响的主要因素,是无砟轨道结构的整体刚度、车辆轴重、支承层模量等;结构面间接触状态劣化导致无砟轨道结构刚度的降低和路基面的动压力增大。     

中欧普速铁路路基设计主要技术标准对比分析

为了提高中国工程师对欧洲普速铁路路基设计规范体系的理解和掌握,分析对比了中欧普速铁路路基设计主要技术标准,收集分析总结中欧普速铁路路基设计规范体系,并就列车荷载、路基结构、填料和压实度进行对比。对比分析表明:中国与欧洲（英、法、德）铁路路基设计标准在设计理念上相通,路基工程应按土工结构物进行设计;列车荷载中欧规范基本相同;路基结构分层中欧规范略有差异;基床厚度中德规范最接近,英法规范取值比中国规范小;中国规范常用瑞典圆弧法,欧洲规范常用简化Bishop法、Janbu法等。     

路基工作区深度与路基压实控制的分析

在路基设计与施工中,对路基压实度的控制有时带有一定的盲目性,压实结果不是浪费就是不足。如果施工方案不到位,很容易形成各种病害,影响公路的使用效果。通过分析路基工作区深度与公路等级、路面类型、路基土回弹模量及荷载轴重的关系,提出了基于路基工作区深度和填挖关系的变化来确定分段压实度方案的方法,以指导施工。     

地基系数K30评价公路路基压实度研究

采用平板荷载法测量地基系数K₃₀,并与干密度ρ、车载式落锤弯沉仪（FWD）反算模量进行线性回归分析,相关系数R分别达到0.949和0.939,相关性均良好;进而采用地基系数K₃₀与灌砂法所测压实度K进行线性回归分析,相关系数R达到0.957,相关性较高。地基系数K₃₀能够直观地表征路基刚度和承载能力,且检测速度较灌砂法测压实度K更快,因而,为了保证路基的强度及变形指标,建议采用地基系数K₃₀用于砂砾公路路基压实度的评定。     

基于路基顶面压应变的沥青路面轴载换算方法

对于沥青路面设计,选用了路基顶面压应变为设计时的控制指标。利用BISAR程序,计算了不同路面结构在不同轴重、不同胎压下路基顶面压应变。根据轴载换算等效原则,计算了基于路基顶面压应变的不同路面结构在不同轴重、不同胎压下轴载换算指数。结果表明,不同胎压、不同轴重及不同路面结构等情况对轴载换算指数的影响较小,各种情况下轴载换算系数的平均值为0.986;并结合路基顶面容许压应变计算得到基于路基顶面压应变的轴载换算系数为4.93。分析结果可为今后路面设计方法的轴载换算提供参考。     

基于快速拉格朗日的板式无砟轨道路基动力响应研究

将列车荷载简化为一激振力并作为等效轮轴荷载，运用FLAC3D内置的FISH语言编程实现列车荷载的定时、定点施加，从而模拟列车在轨道结构上的移动加载过程。以遂渝线板式无砟轨道路基结构为对象，建立三维动力分析模型，基于FLAC3D计算平台，利用编制的动力加载程序对轨道路基结构进行了动力响应计算，分析了列车移动荷载作用下路基各结构层的动位移、动应力响应特性以及动响应在路基深度范围内的衰减特性，并以基床表层为研究对象，着重考察了其刚度变化对路基动力响应的具体影响。     

行车荷载作用下路基动态竖向应力测试研究

为了研究交通荷载对高速公路路基的影响,在不同交通荷载、车速及车型的情形下,对谷竹高速公路27标段路基进行了动态竖向应力测试。结果表明:在荷载作用下,路基竖向应力随深度增大而逐渐衰减,且在路基浅层衰减较慢,然后加速,达到一定深度后,再次变缓。随着交通荷载增加,路基工作深度及竖向应力也会随着增大,但荷载增到较大后,工作深度的增幅会降低。在相同交通荷载情形下,路基浅层竖向应力会随着行车速度增大而减小,但车速变化对路基的工作深度影响较小。车型对路基的影响与理论相符,增加后轴轮胎数目可以减小交通荷载对路基的影响。     

斜坡路基沥青路面结构动力响应分析

斜坡地段公路的主要破坏形式是斜坡路基的稳定和沥青路面的纵向开裂。斜坡路基沥青路面的力学行为因其特殊的结构形式有其显著特点。现场调查表明轮载动力作用直接影响斜坡路基稳定及上承路面结构的响应。采用有限元软件ABAQUS建立了斜坡路基路面动力计算模型,分析了车辆荷载作用下斜坡路基动应力、路表弯沉以及基层层底拉应力的变化规律,重点研究了车辆轴载、行车速度、面层刚度、面层厚度、基层刚度、基层厚度、路基模量等外加荷载状态、路面层状组合与材料力学性能方面的参数对斜坡路基沥青路面结构动力响应的影响。分析认为斜坡路基填筑质量、基层厚度和动力作用对路面响应具有重要影响,设计、施工和管理中必需采取有针对性的措施以防止路面的早期破坏并保证路面的长期使用性能。