土石复合材料压实与波动特性的试验研究

笔者通过室内击实试验和波动测试试验研究了土石复合材料的压实特性与波动传播特性,表明土石复合材料是一种良好的筑路材料,认为影响土石复合材料的压实特性与波动传播特性的因素有含石量、含水量等;而含石量在40%～60%,含水量在最佳含水量附近时,土石复合材料有具有良好的压实和波动传播特性.本试验的研究成果为进一步研究土石复合路堤的快速波动检测技术提供依据.     

多相土石复合介质电阻率特性的试验研究

在对大量多相土石复合介质试件的电阻率测试试验基础上,分析了土石复合介质土石比、压实特性、含水量等参数对电阻率的影响规律;基于试验数据的统计分析,给出了多相土石复合介质电阻率方程,该方程与Keller非饱和土电阻率方程具有完全相同的结构形式。研究表明:多相土石复合介质电阻率随含水量的增加呈幂函数衰减,随击实次数的增大而减小,随含石量的增大而增大;在相同条件下对电阻率的影响以含水量最为敏感、击实次数和含石量次之;在考虑含石量对土性参数、胶结系数以及饱和度指数的影响后,多相土石复合介质电阻率特性完全可以用Keller非饱和土电阻率方程来描述。     

干湿循环下红层土石混合料强度及变形特性的试验研究

为研究干湿循环下红层土石混合料的劣化规律,以取自四川盆地的红层土石混合料为研究对象,通过静态崩解试验,探讨不同粒径红层软岩块石的崩解特征;对2组红层土石混合路基填料原始级配缩尺,通过叠环式剪切试验,研究干湿循环次数对红层土石混合料黏聚力、内摩擦角、剪胀率和剪切模量等指标的影响.研究结果表明：红层软岩块石遇水崩解显著,崩解过程可分为剧烈段、过渡段和稳定段,崩解剧烈段块石含量降低近70%;粒径较大时,块石受结构面影响更强,崩解更彻底;随干湿循环次数的增加,抗剪强度在崩解剧烈段明显降低,过渡段基本不变,稳定段略有回升;块石崩解后,其咬合作用显著降低,表观黏聚力急剧减小,静电引力和固化胶结使黏聚力轻微增大,崩解物间的摩擦和重定向排列使内摩擦角轻微增大;最大粒径和含石量显著降低,法向应力下土石混合料更密实,剪胀率明显降低;骨架-密实结构转变为悬浮-密实结构,剪切模量明显降低;干湿循环下黏聚力和剪胀率劣化更明显,内摩擦角的劣化受块石粒径影响最大,剪切模量的劣化受块石粒径影响最小;路堤填筑前,对红层土石混合料进行2次崩解处理,以削弱其受降雨-蒸发循环作用的不利影响.     

土石混合体变形破坏的基覆面效应研究

为了研究含石量的变化对土石混合体变形破坏演化规律的影响,考虑了基覆面效应的含石量因素,对土石混合体的变形破坏问题进行了分析.采用自主设计的大型推剪仪对剪切面与基覆面的夹角进行了研究,得到了不同含石量情况下最大剪应力的变化规律,借助渗压计与土压力计研究了孔隙水压力与土压力的变化规律.研究结果表明:当含石量从10%增加至50%时,相同剪切位移情况下土石混合体的抗剪强度会增加,剪切面与基覆面的夹角增加80%;在基覆面底部,剪切面与基覆面的距离增加63.6%;土石混合体变形破坏的最大剪应力即峰值强度增加32.5%;孔隙水压力变化值达到最大值所需的时间增加78.9%;土压力变化值达到最大值所需的时间增加80%;在试验过程中石块会发生翻滚旋转,不会发生被剪断,石块最终会指向土石混合体剪切破坏的方向.      

级配特性对砂土渗透系数影响试验研究

为深入分析级配特性对砂土渗透性的影响规律,采用常水头试验方法,研究了砂土不均匀系数、曲率系数、平均粒径和孔隙比对渗透系数的影响。采用正交试验方法对各影响因素进行了显著性分析,通过控制变量法进一步研究了各因素与渗透系数的关系。研究结果表明:渗透系数随曲率系数增大而增大,随不均匀系数的增大而减小,当不均匀系数增大到一定值（如本文中不均匀系数为11）时,渗透系数趋于稳定;渗透系数与平均粒径的变化关系接近线性正相关,在平均粒径不断增大的情况下,其渗透系数的变化幅度可达2个数量级。      

路堤砂砾石填料粒径特征对其渗透性的影响

砂砾石填料的渗透特性与颗粒的形状、大小及分布特征关系密切。通过试验对渗透系数与填料的级配、粒径不均匀性的关系进行了研究分析．并为工程设计提供了合理的砂砾石填抖级配,达到了在保证强度的情况下增强渗透能力的目的。     

雄安新区粉质黏土的动力特性试验研究

为分析雄安新区粉质黏土的动力特性,采用GDS多功能动态循环三轴试验系统,对雄安新区粉质黏土进行14种工况(不同围压、固结比和加载频率)下的动三轴试验,深入分析了动骨干曲线、动弹性模量、动剪切模量、阻尼比等在不同工况下的变化规律及相关参数。试验结果表明：随动应力幅值的增大,动应变呈非线性增长,且存在某一临界动应力值;随动应变的增大,动模量逐渐减小,且减小速率先快后慢、最后趋于稳定;随动剪应变增长,阻尼比呈非线性增长,且阻尼比最大值不超过0.12;随围压与固结比增大,动强度和动模量均明显增大;围压与固结比对阻尼比影响较小,具有归一性特征;随频率增大,动应力幅值、动弹性模量增大,但增长幅度并不明显。综合分析三变量对雄安新区粉质黏土动力特性的影响程度得出：围压影响最大、固结比次之、加载频率最小。     

红层软岩土石混合料的长期蠕变性能模拟试验研究

选择了两种有代表性级配的红层软岩土石混合料,进行了长期蠕变性能模拟试验.持续6个月的模拟试验研究表明,红层软岩土石混合料的长期蠕变性能除了与岩块特性、成型密度、上覆荷载及干湿循环有关外,细料含量是影响其长期蠕变性能的主要因素.     

红层软岩土石混合料的长期蠕变性能模拟试验研究

选择了两种有代表性级配的红层软岩土石混合料,进行了长期蠕变性能模拟试验.持续6个月的模拟试验研究表明,红层软岩土石混合料的长期蠕变性能除了与岩块特性、成型密度、上覆荷载及干湿循环有关外,细料含量是影响其长期蠕变性能的主要因素.     

研究基础地质对岩土工程勘察的影响

随着我国社会经济不断发展,岩土工程的勘察技术发展也越来越快,也促使我国的岩土工程勘察技术渐渐的接近世界水平,在很大程度上使我国对岩土勘测技术的探究更加深入具体。将重点探讨一下关于在我国的岩土工程勘察当中基础地质的应用效果。     

加筋黏性土加筋效果的三轴试验研究

为研究施工期加筋黏性土的加筋效果,考虑加筋构筑物施工速度快、排水条件差等不利条件,选用各向同性的铝箔做加筋材料,采用三轴试验研究施工期加筋黏性土强度及变形破坏特性.试验结果表明:加筋黏性土的应力-应变特性曲线呈应变软化型,试样均表现为拉断破坏;相同轴向应变时,围压越大,轴差应力越大;围压一定时,加筋层数越多,加筋效果越好;高围压下需达到一定轴向应变,筋材即发挥作用,围压越大滞后效应越明显;黏性土中加筋作用表现为土体黏聚强度的增加,说明准黏聚力理论可用于分析评价施工期加筋黏性土的加筋效果.     

温度对沥青混合料抗车辙性能影响的试验研究

沥青混合料是一种热敏感性材料,其力学性能受温度影响较大。夏季高温条件下,沥青混合料的流动性增加,抗压及抗剪切性能下降,沥青路面在车辆荷载的作用下易发生形变而造成路面病害,例如车辙,对道路的行车安全造成较大影响。论文针对该情况提出在三种温度条件下,对沥青混合料抗车辙性能随温度的变化规律展开研究。结果显示,当温度从45℃变化至75℃时,沥青混合料的动稳定度下降率达98%以上。     

液态粉煤灰干缩特性的试验研究

为了明确液态粉煤灰材料的干燥收缩特性,通过试验,系统分析了影响液态粉煤灰干缩特性的主要因素及其变化规律,试验结果表明,液态粉煤灰的干缩系数随含水量和水泥含量的增加而增大,干缩速率随着液态粉煤灰龄期的增加而减小。     

纤维掺量对聚酯纤维沥青混凝土韧性的影响

为了研究纤维掺量对沥青混凝土变形性能的影响, 选用纤维掺量分别为沥青混凝土总质量的0、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的马歇尔试件, 在MTS810材料试验机上进行劈裂试验, 试验温度为15℃, 分析了劈裂试验结果随纤维掺量变化的规律, 应用无量纲的韧性指数和劈裂强度评价纤维沥青混凝土的变形性能。研究结果发现, 纤维的加入没有显著增大沥青混凝土的劈裂强度, 但其韧性得到明显的改善, 反映出材料的抗变形能力得以增强, 韧性指数能够作为评价纤维沥青混凝土变形性能的指标, 根据劈裂强度给出聚酯纤维改善沥青混凝土变形性能的合理掺量约为0.20%。     

轮胎气压对转向横拉杆力影响的试验研究

介绍了胎压对转向横拉杆力的影响的试验原理和试验方法,设计了道路实车试验,得出了轮胎气压、汽车车速与转向横拉杆力之间的关系。研究表明:同一胎压下,车速对转向横拉杆力的影响比较小;研究表明:同一车速下,转向横拉杆力随着胎压的降低有着很明显的变化。     

土工格栅加筋土的强度和刚度特性试验研究

利用室内试验测定了土工格栅加筋碎石土的无侧限抗压强度和土工格栅加筋粉砂土的回弹 模量,分析了加筋层数和压实度对加筋土的抗压特性和变形特性的影响规律。试验结果表明：当 格栅层距较小时,土工格栅加筋碎石土具有良好的抗变形韧性,且土的压实度越高,其无侧限抗 压强度越大;与未加筋的纯土相比,土工格栅加筋粉砂土的变形刚度有显著提高,且格栅层数越 多,提高的量越大。     

旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的现场试验

依托含易液化粉土夹层软基加固实体工程,采用现场试验的方法研究了旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的适用性和加固效果;通过钻孔取芯和静载试验测量分析了旋喷搅拌桩在含易液化粉土夹层软基中的成桩质量和桩芯强度;监测了路堤荷载下旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基典型断面的施工期间及工后的地表沉降、深层水平位移、桩体荷载分担比、桩土应力比和超静孔隙水压力等数据,分析了旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的实际加固效果和工程受力特性。研究结果表明：旋喷搅拌桩在含易液化粉土夹层软基中可完整成桩,桩芯28 d无侧限抗压强度可达2.5 MPa,相对于常规搅拌桩强度提升了约一倍;在路堤荷载下,旋喷搅拌桩能有效地减小地基沉降和坡脚深层水平位移,并提高路堤的稳定性;旋喷搅拌桩加固地基桩土差异沉降较小,桩土应力比介于5~10,桩体荷载分担比小于50%,具有复合地基特性,复合地基分为柔性桩复合地基和刚性桩复合地基,两者设计方法差异很大,本文研究的旋喷搅拌桩建议按照柔性桩复合地基设计。可见,旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基效果良好,可适用于实际工程。     

土工格栅对受污道砟直剪特性影响的试验研究

为探究土工格栅对受黏土污染道砟力学特性的影响,通过对4种法向压力、3种黏土污染程度下土工格栅加固的道砟试样进行一系列直剪试验,对比分析土工格栅对道砟试样剪切强度和剪切变形的影响,研究了考虑黏土污染情况下土工格栅对道砟的加固效果. 研究结果表明:土工格栅增大了洁净及受黏土污染道砟试样的剪切强度,当污染指标VCI （void contamination index）为20%时提升峰值剪切强度最大达到24%;道砟剪切强度表现出典型的非线性特征,非线性强度准则拟合参数与道砟污染程度利用指数函数拟合,拟合结果可作为实际工程受污染道砟强度估计的依据;土工格栅可减小试样的最大剪胀量,同时可减小约0.7°～3.7° 的峰值剪胀角,并且在VCI为20%时土工格栅加固的效果最为明显.