基于灰色理论的RAP料级配评价研究

针对旧路改建中RAP料作为柔性过渡层时其级配多变的情况,使用灰色关联度理论建立了以分计筛余通过率作为评价指标,以级配碎石底基层标准级配作为参考序列的评价体系,该方法克服了传统级配评价中级配曲线图形对比模糊,试验繁重的缺点,客观、量化地评价了RAP料的级配优劣,结合最大干密度试验和CBR值试验证明了灰色理论计算的正确性。     

铁路营业线顶进框架桥两侧过渡段回填筑料的选取

针对铁路营业线顶进框架桥的过渡段回填筑料产生的病害,采用有限元分析软件midas GTS NX对营业线顶进框架桥两侧路桥过渡段换填材料分别采用级配碎石、C25混凝土、泡沫轻质混凝土时,进行三维数值模拟分析,从而选出路桥过渡段最佳回填筑料。模拟结果表明,当采用泡沫轻质混凝土作为过渡段回填筑料时,差异沉降最小,效果最好。现场监测数据证明了数值模拟的可靠性。     

应用VCADRF和VCAAC方法进行SAC20级配设计

VCADRF和VCAAC矿料级配设计、检验方法是沙庆林院士针对目前矿料级配设计方法中不能依据岩石性质进行设计、检验、调整以事先控制矿料级配性能而提出的一种矿料级配设计、检验方法.文中对选定的SAC20级配利用该方法进行了检验、调整,说明该方法简便、灵活,且调整后的级配高温稳定性、水稳定性及抗水渗透性能良好.     

刘家拱桥面板堆石坝垫层料工程特性试验研究

针对刘家拱桥面板堆石坝工程,参考比较国内已建面板堆石坝工程案例,研究了宽级配垫层料的级配范围及其防渗、抗渗稳定性,剪切强度,压实性和压实标准。提出了合理的垫层料级配范围和压实控制干密度,论证了建议级配范围内的垫层料具有较高的抗渗稳定性和良好的力学性能,强调了反滤层对垫层料的重要作用。     

乐园水库风化泥岩心墙防渗料工程特性试验研究

针对乐园水库泥岩心墙防渗料进行一系列的室内土工试验,研究了泥岩心墙防渗料的颗粒级配、渗透、压缩及剪切强度等特性,提出了泥岩心墙防渗料的合理级配范围和压实控制干密度,论证了建议级配范围内的泥岩心墙防渗料具有良好的抗渗性能和力学性能。     

水泥稳定碎石强嵌挤型骨架密实级配研究

为了提高水泥稳定碎石路用性能,分析了水泥稳定碎石组成结构对性能影响规律,提出级配设计原则和强嵌挤骨架密实级配,并通过室内试验验证了其路用性能。结果表明:强嵌挤骨架密实级配中9.5mm以上集料、4.75mm以下集料和0.075mm以下集料用量多,4.75～9.5mm集料用量少;强嵌挤骨架密实级配矿料的CBR值比规范骨架密实级配矿料提高了8%～14%;与规范骨架密实级配水泥稳定碎石相比,强嵌挤骨架密实级配水泥稳定碎石28天抗压强度、极限强度和劈裂强度分别提高了6%～12%、8%～20%、8%～15%。     

CBR-V法在水泥稳定级配碎石配合比设计中的应用研究

矿料级配决定了矿料颗粒间嵌挤力的大小及混合料的密实程度,对路面的抗剪强度影响很大。目前的级配设计方法没有在设计过程中考虑矿料的性状,只考虑了矿料粒径的大小,矿料性状对级配及混合料性能的影响只能通过完成配比后进行试验验证。针对此缺陷,避开了级配设计,采用了可以反映矿料物理、工程和体积指标的CBR-V法,进行广东某高速公路水稳基层的配合比设计,取得了较好的效果。     

矿料级配对沥青混合料体积指标的影响

采用正交试验方法,研究了矿料级配对GTM和马歇尔法成型的AC-16型沥青混合料体积指标的影响,并采用SPSS统计软件对混合料体积指标与其矿料级配参数的关系进行了多元线性回归,发现成型方法不同,级配各因素对沥青混合料空隙率的影响大小排序并不一致,传统马歇尔击实可能会改变矿料级配的结构,而GTM混合料体积指标与其矿料级配参数的回归关系式可作为优化级配的依据。     

基于分形与VCADRF法的沥青混合料空隙研究

结合二度域分形级配定向化设计与VCADRF矿料级配检验方法,研究了矿料级配组成与沥青混合料空隙率之间的关联性。研究结果表明:二度域分形级配沥青混合料空隙率计算公式是矿料级配分形特性与沥青混合料空隙率之间的纽带;二度域分形级配沥青混合料设计方法有利于在沥青混合料配合比设计过程中定量分析矿料级配分形特性对沥青混合料空隙率的影响。     

骨架密实型沥青混合料矿料级配的设计与优化

在有关沥青混合料矿料级配设计理论与方法的基础上,提出了在拌制沥青混合料试验之前,先由筛分试验结果和测试的材料密度对骨架密实型沥青混合料进行矿料级配设计的方法,并利用Matlab、Excell等办公软件对矿料组成进行了优化.按该方法设计的矿料级配拌制沥青混合料,进行了动稳定度和冻融劈裂试验.结果表明,在相同原材料条件下,按该方法设计与优化的矿料级配拌制的沥青混合料具有比按规范级配范围中值拌制的沥青混合料具有更好的路用性能,尤其是高温稳定性和表面抗滑性.     

二郎庙水库心墙堆石坝堆石料工程特性试验研究

为了有效地为设计复核和施工质量控制提供参考,对二郎庙水库沥青混凝土堆石坝高程为639.00m的堆石料取样进行室内试验。研究了堆石料取样的颗粒级配、渗透性、压缩性及剪切强度,提出了合理的堆石料级配范围和压实度控制干密度,论证了建议级配范围内的堆石料具有良好的抗渗稳定性和力学性能。结果表明,堆石料质量可靠,可直接用于坝体填筑。研究成果可为同类工程中堆石料的设计施工提供参考和借鉴。     

非洲红土粒料分布及路用性能研究

在收集大量工程案例的基础上,从红土粒料的成因机理、分布范围、基本分类及物理力学特性等方面着手,对红土粒料在道路工程中的适用性进行分析。结果表明:红土粒料的分布、物理特性与当地气候条件及母岩的种类有密切关系;红土粒料具有液限和塑性指数偏高,中间粒径缺失、细粒含量高,级配不良等缺点;经过一定的筛选或者改良处理后,红土粒料能够用于路基及路面基层、底基层填筑,是一种良好的筑路材料。     

水泥稳定山皮碎石土基层路用性能研究

为利用山皮碎石土作基层填料,在充分掌握其力学性能的基础上,通过室内级配试验,在满足路面基层技术要求的情况下确定了合理的水泥s量。并结合实际工程,探讨了水泥稳定山皮碎石土的施工工艺及其检测方法,为合理利用当地资源开辟了一条新途径。     

磷石膏对水泥稳定碎石的路用性能影响试验研究

在5%水泥掺配比例条件下,掺入6%～14%磷石膏,开展磷石膏掺配于水泥稳定碎石用以对比其路用性能变化规律的试验与分析,研究对水泥稳定碎石试件的无侧限抗压强度的影响;对比3种不同磷石膏掺配比例级配碎石的级配变化、最佳含水率和最大干密度变化及3种碎石级配对应的各组试件强度变化,结合4.75 mm关键筛孔通过率确定合理级配选择;在同一磷石膏掺配比例的基础上控制3%～5%的水泥掺配比例,分析试件性能变化;分析掺配磷石膏的水泥稳定碎石材料的长期力学性能。研究结果表明：合理的磷石膏掺配比例可提升水泥稳定碎石强度;推荐8%的磷石膏掺配比例及40%的4.75 mm筛孔累计通过率对应碎石级配;在合理的掺配条件下,可将常规水泥稳定碎石的5%水泥掺量降低至4%,仍可满足使用要求。     

SAMPAVE应力吸收层沥青结合料存储性能研究

通过对国产基质沥青进行类型和标号的试验选择,采用多种改性剂对基质沥青进行复合改性,并对改性剂的投料顺序、改性沥青的存储性能进行试验分析,研制出SAMPAVE应力吸收层沥青结合料,提出其生产工艺参数。综合性能指标结果表明:SAMPAVE应力吸收层沥青结合料性能分级达到PG76-28标准,完全满足应力吸收层混合料对结合料的要求。     

石灰粉煤灰加固低液限粉土性能研究

针对低液限粉土孔隙小、透水性弱、结构性差、含毛细水等导致稳定性差的问题。通过对低液限粉土进行物理、力学性质试验,取得基本的研究参数;通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、抗压回弹模量试验,对石灰粉煤灰加固低液限粉土的稳定性能进行了系统研究,并推荐低液限粉土的最佳稳定加固方案;从物理、化学等方面对其加固机理和影响因素进行研究。试验结果表明：随着石灰粉煤灰掺量的增加,试件各个龄期的无侧限抗压强度不断增加;影响低液限粉土最佳加固方案的因素有粒组含量、土粒级配、塑性指数等;粘粒含量和塑性指数对石灰粉煤灰稳定低液限粉土的稳定效果有显著影响,石灰粉煤灰对粘粒含量高、塑性指数小的低液限粉土的稳定效果相对较好。     

以剪切模量为控制指标的级配设计方法

通过对散体力学剪切模量公式的分析,提出以剪切模量为控制指标的沥青混合料级配设计方法,在设计步骤中充分考虑粗集料的剪切模量而不是以最小间隙率为控制指标,提高了沥青混合料的抗剪切性能,解决了沥青混合料出现高温稳定性不足易发生车辙病害的问题。新方法设计出的级配以粗集料形成抗剪骨架,细集料充分填充,最终形成骨架抗剪密实结构。通过室内试验比较分析,其高温稳定性和水稳定性优于比较级配,低温抗裂性满足规范要求,证明了以剪切模量为控制指标的级配设计方法,可以提高沥青混合料料的高温稳定性,减少高速公路车辙病害的发生。     

复合地层中不同盾构掘进参数下碴土的颗粒特征研究

为定量研究盾构掘进复合地层时掘进参数对碴土颗粒级配特征的影响,以试验研究和统计分析为手段,得到掘进参数和颗粒特征之间的量化规律。首先,通过开展现场掘进试验,在不同有效推力和刀盘转速下实地采取碴样颗粒; 然后,对颗粒筛分结果进行统计分析,提出碴土颗粒级配预测方程; 最后,对级配预测方程的系数进行多元回归预测和影响性分析,定量研究方程系数和掘进参数之间的相关性。研究结果表明： 1）当盾构刀盘转速或盾构有效推力增大时,碴样特征粒径减小,碴土中的粗颗粒含量降低,细颗粒含量增大,碴样粒度分布范围增宽; 2）碴土颗粒的粒径存在上限,Rosin Rammler分布函数更加适用于盾构破岩颗粒级配特征分析; 3）在一定掘进参数范围内,盾构碴土颗粒级配方程系数的预测模型预测精度较高,能够较好地反映工程实践中掘进参数对方程系数的影响。     

UHPC加固盾构隧道衬砌结构试验

为了研究超高性能混凝土（UHPC）加固盾构隧道衬砌结构性能,首先开展了UHPC材料抗压、抗拉试验研究,然后将其应用于加固盾构隧道衬砌结构,并开展了加固结构的极限承载力足尺试验研究。该加固方法包括以下步骤：在隧道管片内表面进行凿毛处理,在凿毛后的内弧面植入弯筋和化学锚栓,清理凿毛表面,最后在内弧面浇筑0.06 m厚UHPC。未加固衬砌结构整环外径6.2 m,环宽0.6 m,管片厚度0.35 m。加固结构通过外弧面上均匀分布的24个千斤顶进行加载,这些千斤顶分为3组,分别控制其荷载大小,以模拟地层的不均匀压力。标准养护条件下,UHPC18 d龄期（足尺试验龄期）的抗压和抗拉弹性极限强度分别达到138 MPa和12 MPa。加固整环结构的弹性极限由腰部外弧面的混凝土开裂控制,结构破坏是由于原管片接头位置出现4个塑性铰,致使结构变成可变机构。通过分析试验结果以及对比现有加固技术,得到如下主要结论：①UHPC材料的拉压力学性能对养护湿度的依赖性较小,材料存在明显的应变强化现象;②UHPC加固隧道衬砌结构极限承载力由管片接头部位性能控制;③UHPC自身的材料性能得到充分利用,但原隧道管片的材料性能尚未得到充分发挥;④相比未加固结构,初始结构刚度提高1个数量级,结构弹性极限提高了115%,UHPC加固结构承载力和传统的钢板加固相当。