多孔隙排水基层渗透系数的测试与分析研究

通过测试内部排水试验路的透水性，本文提出了芯孔注水法测多孔隙排水基层渗透系数的方法。根据相同时间内经过基层排水流量应与水头下降的流量相等的理论计算了两种排水基层的渗透系数，并分析了排水基层孔隙率与渗透系数的关系。     

水泥稳定碎石排水基层试验路铺筑与检测分析

通过上海浦东新区远东大道修建的沥青面层内部排水试验路段，采用水泥稳定碎石做排水基层，阐述了该结构排水系统的施工过程，排水设施布置方案以及材料规格等并作了简要评价，对排水基层孔隙率的测试，渗透系数检测和渗入量的计算验证了路面渗入水的排水性能。     

高等级公路沥青路面结构内部排水系统的设计及应用研究

基于广东某高速公路工程建设,提出公路沥青路面结构内部排水系统的设计流程。研究表明,在路面结构内部,排水系统设计主要技术指标包括:(1)基层材料的力学强度;(2)基层排水能力,该指标主要取决于材料渗透系数、排水层厚度;(3)横向出水管和集水管排水能力,该指标主要取决于过水断面面积和水力半径、水力坡度;(4)路面渗水量,该指标主要取决于基层汇水面积和透水性。按照相关规范指标,本项目设置2.0 cm厚度的上层水泥浆体封堵排水基层,以及14.7 cm的有效厚度,排水基层材料和排水沟的渗透系数应取为1.636 cm/s,当排水管间距为40.5 m时,出水管和排水管的管径选为8.05 cm,自由水渗流时间为1.686 h,达到了规范要求。     

级配碎石排水性能及基层排水系统研究

在半刚性底基层和面层之间设置级配碎石基层,可有效解决半刚性基层沥青路面结构排水性能差的缺陷。采用自行研制的渗透仪测试了6种不同空隙率级配碎石的渗透系数,计算了自由水在级配碎石基层的渗流时间和渗流路径,用路面渗水仪比较分析了级配碎石和水泥稳碎石的透水效果,设计了两种路面内部基层排水系统。结果表明,渗透系数与空隙率有很好的相关性,随着空隙率增加,级配碎石的渗透系数增加;渗入水在路面结构内的渗流时间缩短,排水性能提高;级配碎石基层具有良好的排水效果,可减少水损害的发生。通过设计的基层排水系统,可将级配碎石基层中的水排出路面结构以外。     

大空隙沥青混合料空隙特征与渗透性评价

鉴于当前大空隙沥青混合料和排水路面设计过程中存在的渗透性评价不准确,无法有效控制设计孔隙率,导致路面由于孔隙率过大或过小而产生早期破坏等问题,研究结合排水路面实体工程设计了大空隙沥青混合料,借助工业CT对室内成型的试件和路面取芯的试件进行了断层扫描,对空隙和渗透系数分布特征等内容进行了研究。孔隙率的分布,以及横向和竖向渗透性评价结果表明,大空隙沥青混合料的横向渗透性大于竖向渗透性,与竖向渗透性是倍数关系。     

贫混凝土透水基层材料渗透性能室内试验

渗透系数和孔隙率是表征贫混凝土透水基层渗透性能的主要指标。利用垂直和水平渗透仪分别测试了多孔贫混凝土的渗透系数,并分析了其满足达西定律的水头范围,得出孔隙率与渗透系数的关系。结果表明：多孔贫混凝土只要保证水力梯度小于0．04,就能满足达西定律的要求;有效空隙率和全孔隙率之间呈相关性良好的线性关系,有效孔隙率和渗透系数之间满足相关性良好的幂指数关系,贫混凝土透水基层的临界排水有效孔隙率为14．4％。     

排水性沥青混合料竖向渗透系数试验方法改进研究

在国内外现有透水性材料渗透系数测试方法的基础上,选择常水头的马歇尔试件方法进行了排水性沥青混合料的渗透系数试验测定,分析其不足之处,提出大马歇尔试件两端空腔蓄水的改进方法,并用改进方法对排水性沥青混合料进行了竖向渗透系数测定.试验测定发现,其结果约为改进前方法的3倍左右,与横向渗透系数基本一致.这与其他研究所认为的两者相一致的结论相符,从而证明了国内原有测试方法的不足,并矫正了竖向渗透系数的测定方法,为排水性沥青混合料的设计及排水路面应用提供了基础.     

排水性沥青混合料渗透系数测试研究

为了对排水性沥青混合料的透水能力进行测评,分析影响沥青混合料透水能力的各种因素,使用了自行研制的渗透系数测试仪进行测试。通过对不同空隙率、级配、沥青品质试件的测试,发现空隙率与沥青混合料的渗透系数有着良好的相关性;空隙率相同的条件下,集料粒径越大,混合料的渗透系数越大;沥青品质对混合料的渗透系数影响不大。结果表明:空隙率可以作为沥青混合料渗透系数的控制指标,集料的最大粒径、2.36mm筛孔的通过率都是影响渗透系数的重要因素;测试得出排水性沥青混合料的合理水力坡度应小于等于0.03,渗透系数大于1.5×10-2cm/s可以作为评价排水性沥青混合料渗透能力的指标。     

公路路面降雨水深的分析计算

文中叙述了以试验方法研究不同降雨强度及不同路表坡度状况下公路路面降雨流水深度的变化规律，并以三维紊流理论为基础分析推导出计算逆雨水深的经验公式。为公路路面排水设计及路面抗滑性能研究提供了有益的参考数据。     

排水沥青混合料透水性能的评价研究

排水沥青面层的主要功能为排水功能，即在降雨期间，雨水通过结构内部的孔隙排出路面，使路表保持相对干燥，从而提高行车安全度，排水功能的大小与混合料的透水能力有关。根据水流在其结构内部的流动特征，本文提出了透水能力的计算和测试方法。通过在不同空隙率和坡度条件下对排水沥青混合料的透水能力进行测试。得到了混合料透水能力与其混合料空隙率和路面横坡，以及混合料目标空隙率与降雨强度的关系，用于指导排水沥青面层的结构设计和混合料组配设计。     

限量排放下的隧道地下水渗流分析

以广东某在建高速公路隧道工程为例,通过地下水渗流计算分析,确定隧道富水段注浆后岩体渗透系数,最终实现地下水的限量排放。渗流计算采用连续介质模型,主要考虑泄水孔间距、隧道承压水头以及渗透系数的变化,分析孔隙水压力分布、地下水渗流路径,以及渗透系数与渗流量之间的关系,隧道富水段围岩注浆后,其渗透系数理论上不应超过2x10-5m／s控制指标的结论,可为隧道工程的安全施工提供较好的理论指导。     

公路隧道外水压力的相似模型试验研究

针对确定公路隧道衬砌外水压力的技术难题,利用自行设计的模型试验装置,采用相似理论,进行了38组工况试验。试验主要研究了水头高度、渗透系数、隧道排放量以及组合排放系统等因素与外水压力和折减系数的关系。通过对相似准则的分析得出,进行工程类比时应注意水头高度的相似关系为平方关系。试验结果表明:水头高度越小、隧道排放量越大、围岩渗透系数越小,隧道外水压力则越小;无论隧道是否完全封堵,只要周边存在排水点,且隧道在其渗流影响的范围之内,隧道外水压力就可折减。此外,深入分析组合排放系统的试验结果,提出了对于隧道周边富水洞穴应采用"复合回填"的处治方式的理念。最后指出,采用这种相似模型试验确定的外水压力是岩石隧道外水压力的上限值。     

真空压力传递规律与渗透系数关系的试验研究

采用自制的简化模型,进行不同工况的试验,得到真空度在土体中沿水平方向和深度方向的传递规律,及其在不同渗透系数土体中真空度的衰减差异;对试验数据进行拟合,设拟合曲线的斜率K为传递系数,得到不同渗透系数影响下的K值;根据研究结果,对真空预压实际工程中塑料排水板的布置形式及打设深度提出了建议。     

地铁列车振动荷载作用下隧道底部土层孔隙水压力及变形特性研究

为研究地铁列车振动荷载长期作用下隧道底部土层的孔隙水压力及变形特性,以北京地铁7号线2期（东延）工程为背景,利用ADINA有限元计算平台建立典型隧道区间断面的有效应力分析模型,进行上限速度行车荷载作用下饱和场地土层-隧道体系水土耦合动力响应分析,研究典型位置处孔隙水压力时程变化规律,并预测地铁振动荷载作用下引起的沉降量。同时,对北京地铁7号线粉细砂进行土工室内试验,进一步研究隧道底部土层在地铁行车荷载作用下的孔隙水压力及竖向变形发展规律。结果表明： 1）在长期列车振动荷载作用下,隧道底部土层孔隙水压力逐渐增大,且增大值随土层深度的增加而减小; 2）土体的累积超孔隙水压力比和累积应变量随着荷载幅值的增加而增大; 3）与非均等固结条件相比,均等固结条件下的超孔隙水压力比较大,但累计应变量小; 4）列车振动引起的超孔隙水压力和应变均较小,超孔隙水压力在列车停运期间足以消散完毕。     

深层水平封底在巨厚砂卵石层基坑地下水控制中的应用

为解决临江巨厚潜水含水层深基坑工程面临的地层渗透性强、涌水量大、降水难度大等问题,依托福州地铁2号线桔园洲站基坑工程,采用理论分析及三维数值模拟相结合的方法,研究不同地下连续墙深度及深层水平封底止水效果与基坑涌水量、坑外水位降深之间的关系,确定地下连续墙插入深度最优值及深层水平封底位置、厚度。工程实践表明： 1）深层水平封底实际止水效果平均达到93%以上,涌水量减少75%,有效降低了降水难度,确保了基坑工程安全顺利完工; 2）对巨厚强透水砂卵石且止水帷幕难以落底的深基坑工程,在悬挂式竖向止水帷幕基础上,设置深层水平封底止水帷幕,能有效减小坑底地层垂向渗透性,减少基坑涌水量; 3）水平封底位置需满足抗突涌要求,且上部预留一定的空间布置降水井滤管,抽排由封底渗漏至坑内的地下水。     

不同渗流形态下沥青路面结构动力响应分析

为了研究荷载-渗流耦合作用下不同渗流形态对沥青路面结构各力学场量响应的影响，进一步揭示沥青路面水损害机理，在高水压沥青混合料渗透试验的基础上，采用非线性有限元方法，模拟分析碗形分布动荷载下Forchheimer非线性渗流和达西线性渗流时饱水沥青路面内部各力学场量的变化。渗透试验结果表明：在较高水力梯度下渗流流速-水力梯度关系呈现出非线性特征，不再适用达西定律，而需应用Forchheimer非线性渗流定律描述。数值模拟分析结果表明：2种渗流形态时沥青路面结构内部各力学场量均随着车轮动荷载的作用过程表现出波动性，且孔隙水压力均随着半正弦波型荷载的变化而呈正相关关系；与达西渗流时计算结果相比，非线性渗流时上面层内正孔隙水压力的峰值高49%，沥青面层内水平方向的拉应力、压应力、拉应变的峰值分别高16%、105%、15%，且在路表产生竖向拉应力，孔隙水压力也远高于现场实测值；2种渗流形态时均在上基层底部产生竖向拉应力，在沥青路面内产生的剪应力差别很小。因此，在车轮动荷载作用下，饱水沥青路面内部形成超高孔隙水压力和高流速的非线性渗流，会产生比线性渗流更为严重的水损害，以往基于达西定律的饱水沥青路面动态响应分析低估了车轮动荷载对沥青路面水损害的影响程度。     

一种衬砌替代材料的可切削性能试验研究

针对机械法开挖联络通道领域中刀具磨损严重的问题，提出采用FFU材料作为混凝土衬砌的替代材料，同时采用3种不同的刀具进行切削试验来验证FFU的可切削性。试验结果表明：FFU材料可切削性良好，使用贝壳刀和刮刀，都能在较短的时间内将FFU试件切穿；横向布置顶管机试验时会导致大量碎渣囤积在筒仓内部，致使排渣不顺，更换顶管机布置形式，竖直放置进行切削可有效缓解排渣不顺的问题；FFU碎渣多为纤细的拉丝状，容易沾附刀盘上，应搭配泥水循环系统使用；推进速度过快会导致刀头受力不均匀，在实际工程中建议控制推进速度控制在5 mm/min之下。     

内燃机泄放失效机油存在的问题及解决方法

指出了内燃机油底壳上放油螺丝在使用中存在的问题 ,分析由此而引起的后果 ,提出了排放失效机油过程中所需达到的要求 ,介绍了内燃机机油专用放油阀门     

水平条分法在贴坡高填方路堤稳定性分析中的应用

结合山区高速公路建设的实践,采用足尺模型试验,得出荷载作用下斜坡地基上高填方路堤滑动破坏面出现的位置及形态,并测定了其相应的极限承载力。通过对层状边坡稳定性计算方法的研究,提出了斜坡地基上高填方破坏面为折线时的极限平衡水平条分法,并推导了计算其安全系数和极限承载力的理论公式。结果表明:利用极限平衡水平条分法分析斜坡地基上高填方路堤稳定性不仅简单可行,且具有较高的可靠性和计算精度。     

长期循环荷载下植生河岸护坡稳定性分析

以植生沥青混合料河岸护坡工程为对象，采用室内模型试验，分析了植生河岸护坡动力承载力特性、变形特性和护坡内动态土压力分布，揭示了循环荷载作用下河岸护坡的动力破坏机制。研究结果表明:随振次的增加，竖向累积沉降急剧增大，护坡内部土体发生整体滑移；坡顶位置处侧向变形较坡中和坡脚位置处稍大，加载板正下方测点土压力峰值与均值明显大于其两边测点；植生拉结作用对竖向位移的发展起抑制作用。