气泡混合轻质土在道路冻土地基保护中的试验研究

为减少因路基融沉引起不均匀沉降对冻土路段的破坏性影响,选择合适的材料铺设人工隔热保温层是防止冻土融化的有效技术措施。由于气泡混合轻质土导热系数小、隔热性能明显、承载能力强、使用成本低、工艺简单、施工速度快等特点,在总结国内外冻土研究成果的基础上,结合试验路段自然气候特点,提出将轻质土用于冻土地基隔热保温的修筑技术,并在我国北方某一级公路试验铺筑。通过对轻质土试验段隔热效果的监测和道路使用状况跟踪观测,表明其隔热效果良好,能够较好防止公路的季节性冻胀与永久冻土地基的融沉,可应用于类似工程。     

气泡混合轻质土在寒区道路中的应用

针对北方寒冷地区道路冻胀翻浆与地基融沉等病害,开展了轻质土在道路基层中的应用研究,并在试验路铺筑的实践基础上,阐述了气泡混合轻质土的力学特性与试验结果分析。初步证明,轻质土在冻土地基的隔热保温与台背填土的防冻胀方面效果比较明显。     

气泡混合轻质土在寒区桥台台背填筑中的应用

气泡混合轻质土具有容重小、隔热保温、低蠕变、抗冻融与耐久性良好等特点.通过在寒区桥台台背中填筑轻质土的试验,证明轻质土能很好地消减水平冻胀力与土压力,对寒区桥台台背的冻胀防治具有很好的效果.     

气泡混合轻质土的主要力学特性及应用综述

介绍了气泡混合轻质土的基本概念，详细研究了其物理力学特性和影响因素，结果表明气泡混合轻质土具有密度小、隔热保温、渗透性小、低蠕变、抗冻融与耐久性良好等特点。列举了它在土建工程、特别是交通土建工程中的主要应用领域。     

泡沫轻质土处治软基性能研究

通过研究泡沫轻质土的物理特性、无侧限压缩特性,确定其性能影响因素,同时借助导热性能试验和疲劳试验,研究分析其隔热性能及耐久性能。结果表明:泡沫轻质土的物理特性和无侧限压缩特性受配合比和气泡含有率的影响较大;泡沫轻质土具有良好的隔热性能和耐久性能,能够满足工程需要。     

干湿循环条件下气泡轻质土耐久性的试验研究

基于气泡混合轻质土在干湿循环条件下的试验,研究气泡混合轻质土水稳性的变化规律。通过研究不同气泡及原料土掺量的气泡轻质土在干湿循环条件下无侧限抗压强度的变化规律,分析影响气泡轻质土抗压强度变化的成因。在保证具有较好耐久性前提下,确定适当的配合比范围,为实际工程的应用提供依据。     

污泥含量对气泡混合轻质土性能的影响研究

为了探讨污泥的基本性质及气泡混合轻质土中污泥含量对其性能的影响，采用干密度及颗粒比试验对污泥基本性质进行评价，结果显示:污泥是一种轻质原料土，其颗粒比有助于轻质土性能的提高。采用干密度、流动度、吸水率、抗压强度试验研究轻质土中污泥含量对其性能的影响，结果表明:气泡混合轻质土湿容重等级为W8；其流动度18 cm±2 cm、气泡的闭合度、抗压强度（1.118~1.806 MPa）及竖向位移（2.86~4.04 mm）均满足实际工程的要求。     

不同掺合料的气泡混合轻质土性能试验研究

气泡混合轻质土作为一种新型的轻质填料,不同的掺合料对其性能产生的影响不同。该文分别对掺加粉煤灰、矿粉、高岭土、粉煤灰+砂、矿粉+砂、高岭土+砂且配合比最佳的气泡混合轻质土进行抗压强度、干缩变形、干湿循环、抗冻性及微观试验。结果表明:在未加砂的气泡混合轻质土体系中,抗压强度最大、干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失最小的是粉煤灰气泡混合轻质土,干缩变形最小的是矿粉气泡混合轻质土;在加砂的气泡混合轻质土体系中,粉煤灰+砂气泡混合轻质土在干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失最小,矿粉+砂气泡混合轻质土的抗压强度最大、干缩变形最小;此外,分析发现加砂的气泡混合轻质土微观气泡尺寸大小及分布都较均匀,各性能都较未加砂的优越。     

三轴压缩条件下气泡轻质土应力-应变特性及破坏机制研究

为了研究粉砂土（雅安过湿土）含量对气泡轻质土抗剪强度的影响，通过大量的不固结不排水常规三轴试验，对气泡轻质土的力学特性及破坏机制进行了研究。结果表明:在气泡轻质土容重一定的前提下，随着粉砂土含量的增高，气泡轻质土的黏聚力c值逐渐减小，内摩擦角φ呈现先减小后增大的趋势。气泡轻质土的变形破坏特征与其粉砂土含量及试验围压等因素密切相关，具有不同的变形破坏效应，变形方式决定了试件的破坏形态。     

气泡轻质土在路基台背回填中的应用效果分析

以气泡轻质土为研究对象,总结了气泡轻质土在路基台背回填中的应用特征;同时借助现场监测数据,研究分析了气泡轻质土在路基台背回填中的受力及变形性能。结果表明：气泡轻质土作为回填材料,可以很好地解决桥头跳车现象;当工程中地基承载力不足时,可采用气泡轻质土作为回填材料,降低地基负载;台背土压力远大于台侧土压力;随着时间的增长,台背土压力和台侧土压力逐渐趋于稳定,最终满足地基承载力的需求。     

多年冻土区宽幅XPS保温板路基传热特征研究

为研究宽幅XPS保温板路基地温调控效果，对共和至玉树高速公路21.5 m幅宽的XPS保温板路基和幅宽13.5 m热棒-XPS保温板复合路基试验路的冻土地温进行了长期系统的监测。结果表明:宽幅XPS保温板路基冻土上限年下降速率、冻土上限位置升温速率和吸热量分别为宽幅普通路基的76%，62%，55%，然而宽幅XPS保温板路基下伏多年冻土仍以较快的速率发生退化，上限下降速率达到0.5 m/a；铺设黑色路面后，宽幅XPS保温板路基和宽幅普通路基吸热量均增大约1倍；和单一的XPS保温板隔热措施相比，热棒-XPS保温板复合路基对路面下2～5 m范围内土层地温产生调控效果，可有效改善采用单一XPS保温板工程措施的被动吸热状态，提高冻土路基热稳定性。     

港珠澳大桥沉管隧道沥青路面结构设计与实施

沉管隧道预制管段拼装结构易引发路面反射裂缝,海底隧道封闭、潮湿的施工环境条件易导致基面潮湿、施工困难、路面湿滑等问题。为解决上述技术难题,通过对路面使用环境气候、交通等条件的综合分析,借鉴类似工程实践经验,提出3 cm温拌改性沥青AC10铺装调平层+6 cm温拌改性沥青SMA16铺装下层+4 cm温拌阻燃改性沥青SMA13铺装上层的铺装方案,并制定沉管隧道管节接头、节段接头及路缘等区域的细化处治方案。从隧道路面设计验算及实施检测结果来看,沉管隧道路面结构设计方案与细部方案是科学、合理、可行的,可以为今后类似工程建设提供借鉴。     

预制块体路面结构力学特性的有限元计算分析

针对预制块路面结构特点建立力学分析模型,运用数值分析软件对其路表弯沉进行计算,分析预制决厚度、基层模量、基层厚度及土基模量对块体路面结构受力的影响.计算结果表明,随着块体厚度增加,路表计算弯沉逐渐减小;在块体厚度相同的情况下,基层厚度越大,路表计算弯沉越小;基层底面的弯拉应力随土基模量增大而减小.     

拱北隧道管幕冻结施工中限位管的冻结效果控制研究

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道采用管幕冻结法施工。为了获取合适的冻结施工参数,采用原型试验研究限位管的冻结效果控制作用。试验结果表明:当管幕冻结施工过程中实顶管正上方冻土发展较快时,可通过在限位管循环热盐水来控制冻土发展,其中,限位管温度为8℃比2℃时能更好地控制冻土厚度;但是,若实顶管与空顶管之间的冻土及空顶管上方的冻土仍需要发展时,可采用2℃盐水,此时,冻土帷幕厚度继续增加,但幅度减小。因此,采用限位管控制冻土帷幕发展是可行的。     

XPS板隔热层在多年冻土区公路路基中的应用

隔热层路基作为调控冻土路基稳定的工程措施已在青藏高原多年冻土区应用。为了完善该工程措施的设计、施工及质量控制,在总结青藏公路多年冻土科研成果的基础上,结合“共和至玉树高速公路项目”设计与施工实际,指出了隔热层路基在应用过程中需要注意的问题。     

季节冻土区高铁路基保温层稳定作用研究

针对西宁至成都高铁若尔盖湿地段路基工程，基于传热方程、水分迁移方程与力场平衡方程建立季节冻土区高铁路基冻胀的水热力耦合模型，对比分析普通路基和保温路基的温度、水分和位移特征差异。结果表明：保温层有效降低路基的冻胀量，同时减小左右路肩的冻胀量差；保温路基与普通路基的总含水量分布相似，由于保温层将冻结锋面完全阻止在保温层内，其冻深远小于普通路基。     

季节性冻土的水-热-力建模与数值分析

为了防治季节性冻土区由水-热-力相互作用引起的道路病害,对季节性冻土水-热-力耦合问题进行了研究。根据季节性冻土的特点,重点考虑了基质势和压力势与温度的关系,给出了季节性冻土水-热-力三场耦合的数学模型,并将耦合问题归结为求解一个非线性、非稳态温度场微分方程,含水量、应力及蠕变变形都可以在温度求解以后算出。详细推导了该方程的数值解法,包括有限元方程、时间域离散及迭代方法。最后对国道G109橡皮山段季节性冻土区公路路堤进行了数值模拟,对计算值与实测值做了对比。结果表明:采用水泥加固砂砾垫层的对比断面与采用砂砾垫层的原断面相比,其温度更低,含水量及预测的路面变形量更小。     

热扰动对冻土区片块石路基热状态变化特性的影响研究

随着我国现阶段的公路建设里程不断增长,相较于常规平原地区,高寒冻土区公路建设过程要克服冻土路基带来的各类不良影响。针对热扰动对冻土区片块石路基带来的影响进行深入研究,在分析该区域高等级公路路基状态的过程中,采集片块石路基的温度状态、吸放热状态和冻融循环状态等方面数据,探讨了其热状态变化的整体规律。研究结果显示:片块石路基在冻土区有着很好的热稳定性作用,可实现主动冷却作用;片块石路基能通过加快温差空气间的流通速度,避免热扰动对路基温度产生过于明显的影响,从而减少热扰动所带来的各类路基病害;片块石路基正下方的最大融化深度正逐步提高;片块石路基的阴阳面存在吸放热不平衡的情况,阳面路肩吸放热量达到阴面路肩吸放热量的2.7倍,阳面坡脚吸放热量达到阴面坡脚吸放热量的2.3倍;随着片块石路基阴阳面吸放热不平衡的发展,其对应的阴面冻土升温速度小于阳面冻土,阴面冻土上限发展程度同样小于阳面冻土。