细粒土全压实曲线方程理论研究及其应用

利用全压实曲线得到的土体击实干密度常数γdd和最大饱和度Sm这两个重要边界特征,根据饱和度与含水量之间的关系,提出一种有效的数学方法来描述细粒土的压实曲线。该理论使用Sm、Wm、P和n等共4个参数来描述压实曲线。利用土体液塑限指标和颗粒级配曲线可以确定细粒土压实曲线的形状参数P和n,由常规击实试验可确定干密度常数γdd和最大饱和度Sm。选取不同土样对全压实曲线方程的正确性、适用性进行了分析验证,证实了该方法具有一定的工程应用价值。     

细粒土的全压实曲线与压实土体的强度特性研究

对3种细粒土在3种击实功作用下的全压实曲线(含水量变化从零到土体趋于饱和),以及沿击实曲线的无侧限抗压强度、饱水与不饱水状态下的CBR强度特性进行了试验研究。试验研究表明:细粒土压实曲线具有两个重要的边界特征,即当含水量较小时,细粒土在一定击实功作用下的干密度值随含水量改变而变化的幅度很小,而当土体含水量较高时,随着含水量的增大,土体在不同击实功作用下的击实曲线均趋向合一,且土样的饱和度基本维持在某一定值;压实土样的最大干密度与最优含水量与击实功的常用对数分别呈线性递增和递减关系;沿全压实曲线,击实土样在最优含水量的干侧出现无侧限抗压强度峰值,且其强度值维持较高水平的含水量范围与塑限的大小有关;沿压实曲线,土样的不饱水CBR强度(单轴灌入强度)随含水量的增大而单调减小,当土样含水量较大时,重型击实功作用下土样的不饱水CBR强度反而低于采用中间和轻型击实功制备的土样的强度,而饱水CBR强度在最优含水量的湿侧的某一含水量范围内还呈递增趋势。实际工程中,应充分掌握和利用细粒土的这些压实和强度特性,制定出合理的压实控制指标和标准。     

细粒土的压实特性与土体物理性质的关系研究

首先介绍了当前有关细粒土压实特性研究的最新成果—全压实曲线及方程,分析了方程参数对压实曲线形状的影响,并对方程式的正确性进行了验证;探讨了压实曲线形状与土体物理性质的关系,并建立起了土体物理性质指标与全压实曲线方程参数之间的量化关系,这样我们便可通过对土体物理性质指标的量测,直接确定土体的全压实曲线方程参数及方程,从而为确定土体击实最大干密度和对应的最佳含水量提供了一种简便方法。     

细粒含量对砂性土压实特性影响的试验研究

砂土作为一种比较特殊的路基填料,其压实特性对路基施工方式和施工质量有重要影响。随着细粒含量的增加,砂土填料可能呈现出不同的压实特性。根据现行《铁路土工试验规程》,用低液限粉土对一系列掺配不同细粒含量的细砂进行重型击实试验,研究细粒含量对砂土击实特性的影响。结果表明:细粒含量对砂土的击实特性有显著影响,随着细粒含量的变化,砂土的击实曲线可分为三种典型类型:随机小幅波动的类直线型、横写S型、单驼峰型,后两种击实特性曲线的临界细粒含量约在30%;细粒含量超过30%的砂土具有良好的击实特性,可作为一种良好的路基填料。     

砂砾卵石土压实参数的试验研究

砂砾卵石土作为一种特殊的路基填料,其工程特性、施工工艺、质量检验与控制方面与常规的土质路基甚至土石混合路基有较大的区别。采用不同的现场试验方法分别对某高速公路砂砾卵石土路基填料虚铺厚度为30,40 cm时,采用灌砂法、沉降差法、DCP贯入度法检测其压实度。结果表明:对于砂砾卵石土路基填料,当碾压遍数为4遍时,三种方法计算的压实度均满足设计要求。     

碎石土路基压实特性影响因素研究

分析了填料级配、含水量、粒径、松铺厚度、自身特性、施工机械的碾压速度、遍数等对碎石土路基压实特性的影响,并以河北省保（定）阜（平）高速公路碎石土路基试验段为依托,试验研究了压实机械的合理施工参数。对于选用YZ20 J-3振动压路机而言,采用微振1遍＋强振5遍,碾压速度在4.5~5 km/h之间的施工参数能满足路基压实度要求。     

粗粒土振动压实特性试验

以8种不同级配的粗粒土为研究对象,采用室内表面振动压实试验方法,研究粗粒土的级配特性与压实设备的振动频率、激振力对粗粒土压实特性的影响,并利用多元线性回归方法,分析土样级配特性对粗粒土压实效果的影响,最后建立粗粒土最大干密度与其级配特征粒径之间的关系式,并提出用5个特征粒径表示的级配特征函数。结果表明:级配不同的粗粒土在不同激振力、振动频率作用下,干密度-振动频率、干密度-激振力曲线形状几乎呈正态分布,存在最大干密度和对应的最佳振动频率、最佳激振力。     

路堤压实砾类土增湿过程的土水特性研究

沿河路堤水毁灾害经常发生,研究水在路堤中的土水特性和渗透性具有很重要的实际意义。以路堤压实砾类土为研究对象,通过离心模型试验,测量了土体增湿和减湿过程的孔隙水压力,结合有限元数值计算,基于随机搜索和优化算法,反演了压实砾类土增湿过程的土水特性参数和渗透系数,确定了土水特征曲线方程。计算结果表明:用离心试验结合数值计算方法研究压实砾类土的土水特性是经济可行的;压实砾类土增湿过程中,土水特征参数a为15.6,n为4.0,残留体积含水量θr为0.001;饱和土的渗透系数为5.0×10-7m/s,该研究可为公路工程灾害防治研究提供计算参数。     

路堤压实砾类土增湿过程的土水特性研究

沿河路堤水毁灾害经常发生,研究水在路堤中的土水特性和渗透性具有很重要的实际意义。以路堤压实砾类土为研究对象,通过离心模型试验,测量了土体增湿和减湿过程的孔隙水压力,结合有限元数值计算,基于随机搜索和优化算法,反演了压实砾类土增湿过程的土水特性参数和渗透系数,确定了土水特征曲线方程。计算结果表明：用离心试验结合数值计算方法研究压实砾类土的土水特性是经济可行的;压实砾类土增湿过程中,土水特征参数a为15.6,n为4.0,残留体积含水量θr为0.001;饱和土的渗透系数为5.0×10^-7m/s,该研究可为公路工程灾害防治研究提供计算参数。     

温控条件下压实路基土压缩特性研究

在我国南方地区夏季高温多雨,冬季温和少雨,路基土受温度影响明显。本文通过温控下的固结试验研究了不同干密度压路基实粉质黏土试样的压缩特性,同时得到了温度对试样屈服应力的影响。试验结果表明:试样饱和后孔隙比变化较小,表明该土样几乎没有膨胀性;试样屈服应力随着干密度的增大而增大,随着温度的升高而减小;通过提出的干密度和温度影响下压缩特性模型验证得到,本文提出的方程对干密度和温度影响下屈服应力关系具有很好的拟合效果。     

兰新高速铁路戈壁土路基填料压实特性研究

通过兰新高速铁路第二双线路基试验段戈壁土现场填筑试验及室内土工试验,研究了戈壁土的颗粒组成、颗粒级配、粗颗粒含量P5、细颗粒含量、含水率控制对压实效果的影响。结果表明,对于高速铁路路基填料,其不均匀系数:基床以下路堤Cu≥15、基床底层Cu≥20为宜;随着填料中粗料含量P5的增大,填料的干密度增大,当粗料含量在70%左右时达最大;含水率大小对粗粒土的压实效果的影响,主要由填料中细粒含量(d≤0.075mm)的多少而定。     

细粒含量对粗粒土蠕变特性影响的试验研究

粗粒土的蠕变特性是影响路堤本体长期沉降的重要性质。利用单轴压缩蠕变试验,并基于与试验结果相符的H-K蠕变模型,探讨细颗粒含量与蠕变参数之间的关系,分析砂质板岩粗粒土中细颗粒含量对其蠕变特性的影响规律。分析结果表明：细颗粒含量是影响粗粒土蠕变特性的重要因素;使用细颗粒含量为30％的粗粒土填料可控制路堤长期沉降。     

不同厚度红砂岩粗粒土静力压实特性试验研究

为研究红砂岩粗粒土压实特性,利用自制装置在电子万能试验机上进行静力压实试验,得到5种不同厚度红砂岩粗粒土静力压实试验的应力-应变关系,分析压实厚度和压实能量对红砂岩粗粒土压实特性的影响。结果表明:红砂岩粗粒土在压实过程中的应力与应变之间呈指数关系;压实过程可分为压密阶段、破碎阶段和稳定阶段;不同压实厚度的土层压实位移随压实能量增长趋势基本一致,所消耗压实能量随土层厚度增加而増大;土体干密度随单位体积静压功增加而增大,两者可采用对数关系描述;压实到相同干密度,所消耗的单位体积静压功随压实厚度增高而增大,故适当减小填土压实厚度将有利于降低能量消耗。     

土的冲击压实试验研究

介绍了对冲击压实所进行的系列试验研究,研制出了将冲击夯技术应用于大面积连续压实机械的模型,并进行了模型对比试验,得到了满意的结论。     

简易机场水泥稳定细粒土基层抗裂特性研究

通过分析不同龄期时平均温(干)缩系数占极限拉应变的比值,讨论了水泥稳定细粒土抗裂特性;依托室内外足尺试验段,观测了环境因素影响下水泥稳定细粒土基层裂缝发生发展过程。试验显示,28 d龄期内,分别在15℃至10℃降温过程中,干燥失水11%~13%时,材料的温缩、干缩变化最为显著。试验结果表明,在自然条件下短期使用,水泥稳定细粒土基层的抗裂特性可满足简易机场的使用要求。     

基于SMA材料特性的压实技术研究

针对SMA混合料的压实技术问题,分析了SMA混合料的材料和级配特征,以及振荡压路机、高频振动压路机和轮胎压路机的压实机理和特性。结果表明:振荡压路机、高频振动压路机压实效率高,而轮胎压路机具有搓揉提浆作用,会使混合料中的沥青向上迁移;由于SMA混合料具有较大的内摩阻力和粘性阻力,施工时应采用振荡或高频振动压路机进行初压和复压,不宜使用轮胎压路机。     

黄河冲积平原区压实粉土强度浸水衰变特性研究

针对黄河冲积平原区粉土路基易受外界水侵蚀而发生路面结构破坏的质量问题,采用室内土工试验测试了不同含水率条件下的压实粉土回弹模量与抗剪强度,得到了 K=94％、96％两种压实度的回弹模量、黏聚力及内摩擦角随含水率的衰变规律,并建立了预测拟合公式.研究结果可为该地区路基工程设计与养护管理提供依据.