不同压实度下路基土抗剪强度参数和CBR试验研究

为了研究压实度对路基土抗剪强度参数和加州承载比（CBR）的影响，选取粉土、砂土和黏土三种类型的路基土，分别进行击实试验、不同压实度下的直接剪切试验和CBR试验。结果表明:压实度对路基土的内摩擦角、黏聚力和CBR值影响显著，且均具有较好的相关性。在此基础上，以塑性指数表征路基土的类型，最佳含水率和最大干密度表征路基土的物理状态，以压实度为主要影响因素，建立了路基土的抗剪强度参数和CBR值预估模型，建立的预估模型不仅精度较高，而且具有普遍适用性，可为公路路基的设计与施工提供参考。     

克拉玛依地区碎石土抗剪强度参数的优选

以克拉玛依地区碎石土为研究对象,对30组处于不同密实状态下的碎石土的大型直剪试验数据,采用3种方法进行数理统计分析和对比,确定了该地区碎石土在不同密实状态下的抗剪强度参数,进而优选出最佳的抗剪强度参数(c,φ值),利用此参数值对合理地选择该地区基坑开挖深度具有参考意义。     

碎石土边坡现场直剪试验及稳定性分析

基于某碎石土边坡处治工程,通过现场剪切试验分析了碎石土边坡在不同含石量的受力状态与破坏机理,并运用现场直剪试验所得相关参数,通过MIDAS/GTS软件,采用强度折减法对比分析了碎石土边坡的稳定性。现场剪切试验表明:碎石土边坡的现场直剪试验依次经历了弹性、屈服、塑性破坏3个阶段;碎石土的抗剪强度受含石量的影响较大,当含石量较大时,碎石土的抗剪强度越大;碎石土的剪切破坏呈塑性破坏,且当垂直荷载较小时(≤88k Pa),碎石土出现持续剪胀现象,当垂直荷载较大时(88k Pa),碎石土出现先剪缩后剪胀现象。碎石土边坡稳定性分析表明:碎石土边坡在地震作用时的稳定性最差;静力条件下碎石土边坡的稳定性最好,降雨后,边坡的稳定性将受到影响。     

高填方路基填料的大型三轴试验研究

高填方路基的稳定是多年来路基工程研究和关注的重点,高填方路基的稳定性与其计算参数取值密切相关。本项目采用大型三轴试验对贵州水都路的碎石土路基填料进行了试验研究,结果表明碎石土的抗剪强度与其应力水平密切相关。对于高填方路基的稳定计算参数取值应考虑路基的高度。     

砂土路基抗剪强度的试验研究

砂类土是目前较为普遍应用的一种公路路基填料。高速公路要求路基能够长期提供足够的强度和刚度来满足承载力和变形的要求,并且对各种气候条件下路基的稳定性也提出了更高的要求。通过对陕西-高速公路的砂土填料进行直剪试验得出以下结论:(1)砂土路基填料的抗剪强度在较高的密实度下有较强的水稳定性。(2)当极端暴雨条件下,砂土路基填料的含水率达到饱和含水量时,其抗剪强度将会明显的降低,这将影响到路基的强度。须做好防、排水工作来避免这种情况的发生。     

砂性土路基填料性能试验研究

通过击实试验、抗剪试验及CBR试验等多项室内试验,综合分析了京赞公路石家庄段路基填料所用砂性土的各项性能,得出砂性土作为路基填料时击实特性与一般土质的区别,并研究了砂性土的抗剪强度与加州承载比随压实度与含水量变化的规律,可为砂性土路基的设计与施工提供参考.     

高填方路基填料的大型三轴试验研究

高填方路基的稳定是多年来各国学者和道路工作者们研究和关注的重点,高填方路基的稳定性与其计算参数取值密切相关。本项目采用大型三轴试验对贵州水都路的碎石土路基填料进行了试验研究,结果表明碎石土的抗剪强度与其应力水平密切相关。对于高填方路基的稳定计算参数取值应考虑路基的高度。     

红黏土土水特征曲线试验及拟合实用技术研究

随着西部公路建设的快速发展和公路等级的提高,出现了更多的高填方路基及桥涵等构造物。为了验算高填方路基及桥涵等构造物的整体强度和稳定性,需要预测非饱和地基土的抗剪强度,而通过土水特征曲线预测非饱和土的抗剪强度方便实用,故此土水特征曲线试验及拟合技术研究具有重要的工程实用价值。本文系统地介绍了土水特征曲线的基本特点、常用的经验公式、渗析法的基本原理及操作步骤、曲线拟合的实用方法。试验和曲线拟合的成功经验可为同类试验作借鉴,试验所得土水特征曲线成果可为工程实践提供参考。     

非饱和土抗剪强度理论的关键问题与研究进展

非饱和土抗剪强度与其矿物组成、细观结构和含水率等因素密切相关,许多学者先后提出了多种非饱和土抗剪强度的形成机理、计算方法以及测试手段。为总结现有研究成果,深化对非饱和土抗剪强度理论的认知,综述了非饱和土抗剪强度理论发展中的若干关键问题。首先讨论了不同类型土体的细观结构差异,分析了非饱和土抗剪强度形成的细观机理,对比分析了砂性土与黏性土非饱和抗剪强度变化规律的差异性;其次总结了几种较为典型的非饱和土抗剪强度计算公式,对不同非饱和参数的取值方法进行了分析;最后介绍了多种用于非饱和土抗剪强度测试的新仪器与新方法,如非饱和土直剪、非饱和三轴以及非饱和土环剪装置等,部分国外已有研究成果在中国仍处于空白状态,值得中国同行借鉴。根据上述分析,对非饱和土抗剪强度理论的研究方向进行了展望：①应进一步从细观角度开展不同结构土体土颗粒之间的相互作用以及土、水相互作用对宏观非饱和抗剪强度影响的研究;②应根据土质类型、含水状态和应力状态等因素综合确定非饱和土抗剪强度计算参数,提出相应的抗剪强度计算方法,并逐步尝试将非饱和土强度理论应用至工程实际;③进一步改进现有非饱和抗剪强度测试仪器,使之可以控制多种试验变量,优化测试方法,进一步提高试验效率与精度。     

高密度聚乙烯土工格栅与不同填料界面特性

该文采用直剪试验,对比分析了填料类型(河砂和碎石土)、含水率、正压力对高密度聚乙烯土工格栅加筋土界面剪切性能的影响。采用Mohr-Coulomb强度准则描述筋土界面剪切强度,借助修正的Duncan-Chang模型建立界面剪切位移与剪应力关系。结果表明:与加筋碎石土相比,加筋河砂界面存在明显的剪应力软化现象。河砂及碎石土中加了土工格栅后,抗剪强度分别提高60%~70%、22%~48%。加筋碎石土界面抗剪强度和抗剪切变形能力均强于加筋河砂。填料含水率的变化对界面剪切性能和剪切刚度指标影响较大。     

石屑改良膨胀土的剪切特性试验研究

为了研究石屑作为膨胀土物理改良材料的可行性,通过直剪试验研究了石屑掺量、初始干密度对石屑改良膨胀土的抗剪强度及其指标的影响。结果表明:石屑可显著改善膨胀土的抗剪切性能,但石屑掺量、初始干密度对膨胀土的抗剪强度参数和抗剪强度的影响各异。过大的石屑掺量会降低膨胀土的黏聚力,提高膨胀土的内摩擦角,但降低膨胀土的抗剪强度。提高初始干密度可提高膨胀土的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度。在石屑改良膨胀土路基施工中,适宜的石屑掺量和较高的压实度,对提高石屑改良膨胀土路基施工质量有利。     

影响植物根系加固路基边坡土体效果的试验研究

利用植物根系加固公路路基边坡土体是一种新型的路基防护加固形式，不仅有益于绿色环保和美化行车视觉，还可以提高公路路基边坡的稳定性。在路基边坡植物根系稳定土体中，根系的位置、长度以及路基边坡土的含石率均会对其固土效果产生影响，采用大型直剪试验仪对含有根系的土体进行剪切试验，通过调整根系与剪切方向的距离、根系材料的倾斜角度、土的含石率，研究根系对土体抗剪强度的影响及根系边坡土体的稳定性。结果表明，根系可大幅提高土的抗剪强度，同时随着土中含石率的增加，根系的改善作用更加明显。     

干湿循环对改良膨胀土强度与变形特性的影响

膨胀土的抗剪强度与变形能力对路基的强度与耐久性有着重要影响。通过对干湿循环后的掺石灰和砂混合料的改良膨胀土进行直接剪切试验和固结试验,研究了干湿循环对改良膨胀土抗剪强度和压缩模量的影响,并且分析了龄期对于改良膨胀土抗剪强度的影响。结果表明,龄期对改良膨胀土的抗剪强度有很大的影响。干湿循环5次后,随着干湿循环次数的增大,改良膨胀土的抗剪强度降低,压缩模量降低。     

级配碎石直剪试验的细观分析

基于颗粒流理论及其PFC2D程序,在细观层次上从数值分析角度研究了碎石的直剪试验,从而揭示了其抗剪强度和变形机理。研究中针对碎石提出了一种随机计算模型,并给出了随机模型的实现方法,同时对该随机模型的算法可靠性进行了验证。文中探讨了在直接剪切试验中碎石的抗剪强度随位移的变化以及最大粒径、竖向压力对其影响,并从细观力学的角度上描述了直剪试验过程中颗粒的运动机理。直剪试验过程中的碎石细观结构变化的颗粒流仿真,是关于碎石细观力学特征与宏观力学响应相关联的初步研究。     

PANDA2在公路路基强度检测中的应用

路基是公路的重要组成部分,公路病害的产生多与路基强度不足有关.为了研究及时有效的路基土强度检测方法,利用PANDA2可变能量贯入仪对黑大公路路基进行了触探试验,介绍了PANDA2的试验布设和试验数据整理方法,并调查了相应桩号路基干湿状态,分析对比了触探试验和路基干湿状态的调查结果.研究表明:PANDA2用于公路路基土强度(CBR值)的检测评定是有效可行的；其具有携带方便、操作简单、快速有效等优点,是一种应用前景广阔的公路路基土强度检测仪器.研究结果可用于路基土强度技术状况评定,为制定公路养护管理方案可提供科学依据和技术指导.     

利用平行级配法进行粗粒土抗剪强度预测研究

该文从公路弃渣场粗粒土抗剪强度难以通过试验获取的问题出发,尝试采用平行级配法配置小粒径的重制土试样,并开展不同尺寸的直剪试验,将试验结果与原始粗粒土的抗剪强度参数进行对比,分析尺寸效应的影响,探讨利用平行级配法进行粗粒土抗剪强度预测的可行性。研究表明：当平行级配重制土试样细粒含量较小(0%～10%)时,对重制土进行直剪试验可以较好地预测原始粗粒土的抗剪强度,制样+测试时间缩减为原来的10%左右。当平行级配重制土试样细粒含量较高(>10%)时,尽管内摩擦角预测效果较好,但是黏聚力与原始土的偏差较大,出现上述问题时,配置4～5组平行级配重制土试样进行直剪试验,建立黏聚力与细粒含量的Sigmoid函数关系曲线,再利用关系曲线推算原始土的黏聚力,可以达到较好的黏聚力预测效果。该方法可为公路建设过程中粗粒土抗剪强度参数的便捷获取提供参考。     

处治土路基的强度特征和含水量对其性能的影响

通过对处治土试件在不同状态下的物理力学性能测试结果，以及对应条件下处治土路基现场试验结果的研究，分析了处治土路基的强度特征以及不同含水量对其路用性能的影响，得出了处治土强度和模量增长规律及水稳性能。     

现场大面积直剪试验在滑坡稳定性分析中的应用研究

滑坡稳定性分析成果是否可靠,岩土体强度参数的合理选取是关键。现场大面积直剪试验是在滑坡体内滑动带上进行的原位试验,其试验条件能最大限度的接近滑动带上土体实际所处的状态。因此,相较于其他抗剪强度试验而言,其所得参数更为合理。通过对比现场大面积直剪试验与室内直接快剪试验所获得的抗剪强度参数,分析了不同抗剪强度参数对滑坡稳定系数计算结果及其可靠性的影响。分析表明:基于现场大面积直剪试验所获抗剪强度参数计算的稳定系数与滑坡体的实际变形特征符合的更好,较室内直接快剪试验抗剪强度参数计算的稳定系数合理。     

客运专线级配碎石抗剪强度试验研究

针对客运专线基床表层级配碎石的特点,采用大型三轴试验,在低围压下研究了压实度、含水状态和排水（气）对其抗剪强度的影响,进行了条件相当的大型直剪试验,并对两种试验方法及相应抗剪强度指标的适用性进行了讨论,试验成果对工程设计和研究有一定的参考价值。     

环境温湿度作用下路基强度衰变试验分析

该文以环境场温度和湿度作用下典型路基土为研究对象,结合室内环境模拟条件下路基回弹模量测试试验及现场路基湿度与模量测试试验,研究路基强度的衰变特征。试验结果表明:室内环境模拟试验与现场测试结果相吻合,路基回弹模量受土质类型、路基含水率状态影响显著,建议公路路基设计应考虑含水率变化影响,细粒土填料应在最佳含水率附近压实,并做好防排水设计,以保持路基湿度与强度状态。在南方非冰冻区或北方季冻区,当路基土存在地表渗水或地下水等外来水源补给时,受环境温度及湿度循环作用,路基湿度将从最佳含水率状态向平衡湿度状态过渡,公路路基湿度增幅均高达10%～15%以上,路基模量急剧衰减,降幅约50%。同时,现场测试试验还表明当能有效控制地表或地下水源补给时,保障路基处于干燥或中湿状态,可明显减缓环境温湿度产生的路基湿度状态及回弹模量不利影响。