面波勘探方法在填方路基压实质量检测中的应用

利用浮点工程动测仪现场采集高速公路路基的波动信号,基于互谱分析理论分析了各工点的波速指标;通过现场取回各工点的填料制作大量的击实试件,利用面波测试仪测试了击实试件的横波波速,建立了波速和击实试件干密度及压实度的对应关系,并通过获得的标定曲线计算了对应现场的压实质量。结果表明,填方路基现场的波速和路基压实度具有良好的对应关系,通过波速的测试,可以直接反映填方路基整个断面的压实程度,从而可以实现路基压实质量的无损检测及快速监控。     

瑞雷波法在路基密实度无损检测中的应用

根据瑞雷波法的检测原理，介绍了其在填土路基密实度无损检测中的设备组成和检测步骤。瑞雷波法根据波速变化并考虑其他因素可以反算土体干密度并得到压实度。结合高速会路填土路基上进行的现场检测试验，评述了该方法的优、缺点及适用场合。     

应用动态圆锥贯入仪快速检测土基压实性能

应用动态圆锥贯入仪现场快速检测了土基贯人度,建立了土基贯入度与贝克曼梁弯沉、承载板静回弹模量、便携式落锤弯沉仪动模量及灌砂法压实度、干密度和含水量之间的相关关系．回归分析结果显示,各相关系数绝对值均大于0．70．这表明动态圆锥贯入仪测试结果与土基设计指标和施工指标之间存在着良好的相关性,可应用于土基压实性能的快速检测和评价．     

浅层面波测试应用于高速公路路基检测

笔者在文中介绍了浅层面波测试技术应用于公路路基性能测试.根据路基现场回弹模量实测资料,采用瑞利波测试、弯沉测试、现场CBR与载荷板试验,系统研究了路基的力学特性.运用统计方法原理,得出瑞利波速与回弹模量的经验关系,验证了弯沉试验结果推算土基回弹模量的有效性.并对路基力学性能测试与评价提出了建议.     

胶州湾沉积物声学与岩土工程性质关系研究

基于胶州湾近岸海洋沉积物柱状样品声学物理与力学性质实验室测量计算与原位力学性质测量等方法,采用数理统计分析方法对该海域不同类型沉积物声学物理力学性质开展了实验研究。研究结果表明:胶州湾近岸不同类型沉积物压缩波速与剪切波速差异明显。其中,粉砂质砂压缩波速与剪切波速最高,黏土质砂、砂质粉砂、砂质黏土、粉砂质黏土压缩波速次之,黏土最低;同一类型沉积物压缩波速差值普遍低于50 m/s,剪切波速差值普遍低于20 m/s;不同类型沉积物动弹性模量与动剪切模量的变化规律与声学性质基本一致,但其变化趋势不显著;沉积物声学性质与物理力学性质指标间表现为良好的二次函数关系,声学性质与物理性质间的相关程度显著高于力学性质,在测试指标量值范围内,沉积物压缩波速与剪切波速随沉积物容重与强度的增长而增长,随沉积物含水量与孔隙度的增长而降低。     

探地雷达检测混凝土含水率试验研究

混凝土含水率对混凝土材料和结构性能有很大影响,但其无损检测技术不能满足实际需要.雷达电磁波的传播速度主要由材料介电常数决定,而影响混凝土材料介电常数主要是其含水率.本文对探地雷达检测混凝土含水率技术进行研究,采用干燥法得到混凝土试块含水率,利用探地雷达测得雷达波在混凝土板中的波速,得到了探地雷达波速和混凝土含水率的关系,发现探地雷达波速和混凝土含水率具有良好的线性关系.     

振动击实试验下水稳基层材料性能指标分析

以不同级配的水泥稳定类混合料为研究对象,对其干密度和7d无侧限抗压强度指标与含水量的关系展开研究,分析了水泥稳定类混合料的干密度与抗压强度的关系。分析结果表明:最大干密度对应着最佳含水量,其波峰较为明显。水泥稳定碎石混合料的最大抗压强度对应的含水量是一个区间。随着干密度的增加,混合料的抗压强度逐渐增加。当干密度达到一定值时,抗压强度急剧减小。之后,混合料的抗压强度继续增加。     

SDG密度仪填土压实度检测试验

SDG密度仪是一种基于电磁学原理的密度检测仪,在用于路基填土压实度检测过程中,可进行现场压实填土密实度的快速无损检测,从而实现对现场填土压实质量的动态实时检验与控制。根据密度仪的特性实施现场与室内模拟试验,结果显示SDG密度仪具有良好的稳定性与可靠性,适合于黏性填土密度的快速无损检测,尤其是对于干密度为1.5 g/cm3以上的黏性填土显示良好的准确性与可靠性。     

瑞利波检测技术在高速公路改扩建工程中的应用

应用瑞利波原理,分析沪宁高速公路瑞利波检测数据,通过钻孔取样验证瑞利波检测结果可靠性,拟合波速与压实度对应关系式,提出路基质量的瑞利波速评价标准,表明瑞利波波速确立了高速公路路基路面质量指标与检测物理参数间直接或相关关系.     

自由排水粗粒土最大干密度试验方法

土的最大干密度和最佳含水量是土方路基施工的一项关键指标.通过对自由排水粗粒土最大干密度试验方法的研究,提出了使用表面振动压实仪法的干土法难以得出土的最大干密度,而湿土法不仅能得出土的最大干密度,还能得出土的最佳含水量的观点,可为试验人员合理选择试验方法提供指导.     

高速公路减速波事故的前兆特征与概率模型

为了研究高速公路减速波事故的前兆交通特征,选用了美国I880 高速公路的一条路段的交 通流数据和事故数据,从减速波事故的产生机理出发,通过跟驰行为的安全条件,推导出减速波事故前兆特征因子的交通状态表达方法。分析发现,高速公路上下游速度差和上游交通密度是减速波事故的两个前兆特征因子,上下游速度差和上游交通密度越大,高速公路减速波事故发生的 概率越高。基于此,描述了减速波事故发生概率与高速公路上下游速度差和上游交通密度的数学关系,并进一步建立了减速波事故概率模型,应用所采集的数据拟合了提出的事故概率模型。结 果显示,模型的拟合度为0.673,说明减速波事故发生概率与其前兆因子存在正相关关系,预测模型在一定程度上可以反映真实概率的大小。     

Propagation characteristics of elastic wave in layered medium and applications of impact imaging method

It is an important subject to probe the structure in the medium by various kinds of detection methods in the geotechnical engineering. Based on the propagation theory of elastic wave in half-space layered medium, the propagation characteristics of elastic wave in layered medium with different elastic parameters are discussed using dynamic analysis of finite element method. It is known that the S-wave velocity, density and thickness of layer are related to the properties of the elastic wave including waveform characteristics, spectral characteristics and time-frequency characteristics. We pay special attention to the structure with low velocity interlayer. The impact imaging method is applied to the grouting construction of the immersed tube tunnel. Data acquisition and analytical method are introduced in detail. The grouting effects can be qualitatively evaluated by comparing the characteristics of elastic wave before grouting with those after grouting. Finally, a quantitative evaluation is obtained according to the relationship between energy response of elastic wave and impedance ratio.     

泡沫混凝土气孔结构数学表征及其分析

为分析泡沫混凝土孔结构表征参数之间的关系和气孔结构特点,建立了紧密堆积模型和非紧密堆积模型,基于不同的理论模型推导了孔结构主要参数包括孔隙率、气孔内表面积、气孔壁厚度的计算公式,分析各参数之间的关系;通过实测泡沫混凝土的孔结构参数,验证了计算公式的可行性,并将计算公式应用于泡沫混凝土孔结构特征分析. 研究结果表明:当容重等级小于1 000 kg/m3时,泡沫混凝土形成的气孔结构为紧密堆积型结构,气孔壁厚计算结果与统计结果偏差在12%以内,验证了紧密堆积型结构计算公式的可行性;当容重等级大于或等于1 000 kg/m3时,泡沫混凝土形成的气孔结构为非紧密堆积型结构,气孔壁厚计算结果与统计结果偏差在3%以内,验证了非紧密堆积型结构计算公式的可行性;在相同容重下,气孔壁厚度随气孔直径的增大而增大,随孔隙率的增大而减小;1 m3泡沫混凝土的气孔内表面积可达到3 000 m2以上,气孔壁厚可低至60 μm以下,泡沫混凝土具有多孔薄壁、小体积物料与大体积的气孔空气共存于一体、小体积物料以巨大的面积暴露在气孔的气体之中的结构特征.      

高速公路路基压实标准的施工控制研究

公路路基的强度和稳定性在很大程度上取决于路基填料的性质及其压实的程度。只控制土体压实时的干密度,即采用现行干密度比的压实度控制标准,是不能完全保证路基的强度和稳定性的。通过对低液限粉性土不同压实控制标准的研究．对路基压实的孔隙率控制方法与现有的压实度控制方法进行比较,不仅可确定合理的压实标准,而且证明孔隙率控制法不仅简单易行,而且是切实可行的。     

不同铣刨料掺量对乳化沥青稳定碎石混合料性能影响研究

通过物理力学室内试验,探讨不同铣刨料掺量对乳化沥青稳定碎石混合料性能的影响.结果表明,不掺加铣刨料的混合料最大干密度最大;干湿劈裂强度与空隙率有一定的相关性;不同铣刨料掺量对混合料冻融劈裂强度影响不大;不掺加铣刨料的混合料7d无侧限抗压强度最小;不同铣刨料掺量的混合料在15℃下的破坏应变均大于2800με,具有一定的抗变形性能,可以减少沥青路面的基层反射裂缝.     

水泥稳定煤渣碎石基层的强度与损伤特性

为研究水泥稳定煤渣碎石作为路面基层材料的强度与损伤特性, 采用配方均匀试验方法, 获得了有约束条件下水泥稳定煤渣碎石基层的最优配比; 通过无侧限抗压试验与超声波测试对不同配比下的水泥稳定煤渣碎石的无侧限抗压强度与超声波波速进行了测试, 分析了超声波波速与无侧限抗压强度的关系; 根据超声波波速及试样的破坏过程, 对水泥稳定煤渣碎石的损伤变量进行了定义, 提出了损伤发展的控制阈值, 并建立了无侧限压缩条件下水泥稳定煤渣碎石基层填料的本构关系。研究结果表明: 水泥对基层材料的强度起到积极的影响, 而煤渣则会给材料强度带来负面影响; 水泥稳定煤渣碎石的最优配比为5∶35∶60 (水泥、煤渣、碎石的质量比), 其强度可达3.96 MPa, 可以作为路面基层填料使用; 随着材料抗压强度的增大, 超声波波速也有所增加, 但二者之间的规律性不强; 试件无侧限抗压试验过程可以分为压密阶段、弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段, 利用超声波波速的变化可以将弹性变形阶段与弹塑性变形阶段进行区分; 根据超声波波速确定了水泥稳定煤渣碎石的损伤阈值为0.232, 材料可以带伤工作至损伤阈值处, 但不能超过损伤阈值。      

多孔介质海床对单桩所受波浪力的影响分析

为研究多孔介质海床的波浪衰减作用及单桩所受波浪力的变化规律,采用修正RANS方程和Forchheimer饱和阻力模型控制多孔介质内部流体流动,运用流体体积法追踪自由液面,建立波浪-多孔介质海床-单桩相互作用三维数值分析模型. 首先,基于波浪与多孔介质海床相互作用过程,研究了多孔介质海床对波浪传播的衰减作用;其次,分析了相同波浪条件下多孔介质海床及刚性海床时单桩所受波浪力的数值变化,突出了考虑海床多孔特性的必要性;最后,采用单一变量控制法,进一步研究了单桩所受波浪力数值随海床多孔特性参数的变化规律. 研究结果表明,海床多孔特性对波浪传播具有明显的衰减作用;给定的波浪参数和多孔介质海床条件下,单桩所受波浪力最大值比刚性海床情况提高约35%,若忽略海床多孔特性结构物会因低估波浪力数值而造成安全隐患;另外,结构物所受波浪力与海床孔隙率、颗粒直径、海床厚度及双层海床分布厚度及每层孔隙率密切相关. 其中,波浪力最大值随着海床颗粒直径的增加而递减,随着孔隙率的增大先增加后降低,且孔隙率会影响波浪力随海床厚度变化的趋势.      

基于损伤理论的某钢筋混凝土梁疲劳寿命预测

通过对钢筋混凝土梁的连续超声波检测,结合温度对超声波在混凝土中传播速度影响的实验研究,修正了现场连续观测时的温度效应,选取与超声波波速有关的外部损伤变量,并根据Min-er线性积累损伤准则,建立了其损伤演化方程.通过研究混凝土受损前后的强度和超声波传播速度,选取与强度有关的内部损伤变量,建立了内、外损伤变量之间的关系.应用有限元方法分析了梁中钢筋与混凝土的应力状态,并应用实用可靠度方法建立了梁疲劳破坏的极限状态方程.应用极限状态方程、内外损伤变量关系和梁的损伤演化方程分析了钢筋混凝土梁的剩余寿命.     

SiO_2对自蔓延高温合成Al_2O_3-TiB_2复相陶瓷性能的影响

利用自蔓延高温合成技术,用SiO2作添加剂制备出了Al2O3-TiB2复相陶瓷.研究了SiO2含量对自蔓延反应的绝热温度、燃烧速度、反应产物的体积和致密度的影响,并测定了复相陶瓷的抗弯强度和硬度.研究结果表明,Al-TiO2-H3BO3体系的绝热温度是2 588 K,且随SiO2含量的增加而降低;添加SiO2的合成产物中有SiO2和Al6O13Si2相生成;SiO2的加入还降低了反应体系的燃烧速度;当SiO2的添加量在0~20%变化时,复相陶瓷的密度达到1.603 g/cm3,相应的坯体体积变化率为9.25%~9.82%;复相陶瓷的硬度也随着SiO2添加量的增加而增大;在Al-TiO2-H3BO3体系中添加20%的SiO2,可使Al2O3-TiB2的抗弯强度提高2倍.