新疆地区半刚性基层材料与结构设计参数研究

本文以新疆地区常用水泥、二灰及级配砂砾等半刚性基层材料,选用典型的骨架密实型及悬浮密实型级配,通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、抗压回弹模量试验等研究了二灰稳定砂砾设计参数与龄期、水泥稳定砂砾设计参数与水泥剂量的关系,采用数理统计方法确定了新疆地区无机结合料稳定砂砾半刚性基层的设计参数取值范围。     

级配砂砾柔性基层的级配设计与施工技术

为了充分利用天然砂砾材料降低公路工程造价,完善级配砂砾柔性基层路面结构的设计和施工,结合西藏地区国道318线聂樟段试验路,分析了级配砂砾基层强度形成原理,以工地原材料为基础进行了级配设计,并确定了最佳含水量和回弹模量值。通过试验段的铺设,进一步完善了级配砂砾的施工工艺。     

砂砾改良高液限土回弹模量提升机制研究

为了充分利用高液限土,减少弃方,研究砂砾改良高液限土模量的提升机制。对砂砾改良高液限土进行了动三轴试验、粗集料间隙率试验和工业CT扫描,从砂砾掺量和砂砾级配两个方面研究其模量的变化规律。试验结果表明：存在一个临界值,当砂砾掺量小于43.8%,土体是悬浮-密实结构,模量增长缓慢,当砂砾掺量大于43.8%,土体是骨架-密实结构,模量增长较快。砂砾级配趋向下限值,粗集料含量增加,模量随之增加。土体内部的粗集料通过接触形成骨架,随粗集料接触点的增加,骨架结构不断完善,模量不断提高且增长较快。该研究可为高液限土的合理利用提供参考依据。     

天然砂砾基层材料性能与施工质量控制

通过对天然砂砾形成机理的分析,研究了其材料性能,借助试验和实践经验分析了新疆天然砂砾的级配、强度的特点。结合研究结果,提出从最大粒径、压实度和施工方面对天然砂砾基层的质量控制,对施工中压实度和施工方法等关键技术进行了详述,为新疆天然砂砾基层施工提供了参考。     

级配碎石试样成型方法的研究

对现行规范关于级配碎石成型方面存在的问题进行了深入的分析,并通对不同粗集料含量的级配碎石材料进行最大干密度和CBR强度试验,提出了级配碎石按粗集料含量分为细料业、悬浮密实类、骨架密实类、骨架空隙类四类,并提出不同类型级配碎石采用不同的成型方法.     

用天然砂砾进行桥涵台背回填的施工工艺与质量控制

天然级配砂砾作为一种透水性填筑材料,是桥涵结构物台背回填的理想材料。通过对天然砂砾的机理分析,重点对台背回填的施工工艺及质量控制进行了探讨。     

天然砂砾掺水泥填筑台背的技术经济分析

通过常规台背回填和以掺水泥流态的天然级配砂砾填筑台背的施工工艺的试验工程对比,分析了以掺水泥的流态天然级配砂砾浇筑台背施工工艺的技术、经济性合理性,分析推荐了评价参数,为进一步研究奠定基础。     

采用天然砂砾进行台背回填的实践

高速公路结构物台背回填工作容易被忽视且不容易作好。在以往的公路施工中回填工作往往是比较薄弱的环节 ,因此 ,桥头跳车被列为公路建设的通病。天然级配砂砾因其具有特殊的物理力学性质 ,成为结构物台背回填的理想材料 ,在公路建设中被普遍使用。用天然级配砂砾进行台背回填施工的要求和标准 ,在施工规范及施工手册中已阐述明确 ,笔者就河南省洛界高速公路的工程实践 ,取得的经验数据和技术要点 ,以求用天然级配砂砾进行台背回填达到优质高效 ,消除桥头跳车的目的。1　填料机理分析本工程施工地段有较充足的天然砂砾 ,大量的试验数据表明 …     

骨架密实型沥青混合料级配优化设计

以骨架密实级配为研究对象,探讨集料级配与沥青混合料骨架稳定性之间的联系,提出骨架密实级配优化设计方法。运用分形级配理论对SMA型级配进行分析,得出各级配粗、细集料的组成特点。采用离散单元程序建立骨架密实级配的直观离散元数值模型,推导了模型颗粒生成的计算式,并进行骨架结构稳定性虚拟试验。得出优化骨架密实级配的分维数范围以及分维数对骨架结构稳定性的影响,可以为骨架密实级配优化设计提供参考。     

多级嵌挤骨架型级配碎石设计方法研究

我国规范所提供的基层骨架密实型碎石级配,其粗骨料比例过大,骨架间细料含量相对较少,现场施工压实难以达标,而室内成型试验又很容易离析。鉴于此,采用了多级嵌挤方法,对级配碎石的骨架结构进行了填充试验,并通过CBR、车辙试验,对规范中的悬浮密实型级配、密实型级配和推荐级配进行了对比验证,得出新的级配碎石设计方法。试验研究结果表明: 基于多级嵌挤的骨架密实型级配碎石具有较好的力学性能,实地施工更易实现。     

铁路基床表层掺拌法改良砂砾石填料级配研究

委内瑞拉北部平原迪—阿铁路工程,需用大量的级配砂砾作为路基基床表层的填料,而级配砂砾石作为铁路基床表层填料,对细粒土含量有严格的要求。针对天然砂砾石级配的缺陷,研究了掺拌法改良级配的计算方法。采用该方法,成功解决了天然砂砾石混合料的级配缺陷,目前己在其铁路工程中推广应用,取得了较好的经济效益和社会效益。     

干旱荒漠区天然砂砾路基填料压实特性分析

为研究天然砂砾路基填料的振动压实特性,首先采用筛分法对干旱荒漠地区多条在建高速公路的天然砂砾路基填料进行颗粒组成分析,其次进行表面振动压实试验,采用湿土法分析含水量对天然砂砾干密度的影响,采用干土法分析含石量、级配特性和振动时间对天然砂砾压实效果的影响。基于不同粗颗粒组含量下的最大干密度结果,拟合了天然砂砾最大干密度与粗颗粒中各粒组含量之间的关系式,并利用粗颗粒粒组含量确定天然砂砾的最大干密度。研究结果表明:新疆干旱荒漠区天然砂砾路基填料为不均匀土,级配不良的主要原因为曲率系数较小,填料中细粒含量较少;天然砂砾的干密度随着含水量增大会有谷值与峰值,与黏性土的单峰值变化有明显区别;天然砂砾含石量对最大干密度有显著影响,其最大干密度随含石量的变化分为明显的3个阶段,当含石量为60%时,可以得到最大干密度的最大值;不同级配的天然砂砾的干密度对振动时间的敏感性有明显区别。     

不同密实度下砂砾土的渗透系数试验分析

通过不同单粒径砂、砾和级配砂砾与中砂组成砂砾土，在不同的砂石比和孔隙比下进行常水头渗透试验。结果表明:单粒径砂砾土的渗透系数随孔隙比增大而增大，随砂砾粒径的增大而减小，随砂石比增大而减小，砂石比大于等于5:5后，砂石比对其渗透系数影响不明显；级配砂石土的渗透系数随孔隙比增大而增大，随砂石比从4:6到5:5显著降低，而砂石比6:4到7:3其渗透系数变化趋于稳定；单粒径砂砾土的渗透系数明显大于级配砂砾土，级配砂砾土的渗透系数离散性更高，说明其影响因素更复杂。     

级配碎石动态CBR试验研究

针对不同级配类型进行静态和动态 CBR试验,得出级配碎石结构类型对 CBR的影响：在悬浮密实型、骨架密实型和骨架空隙型3种类型中,骨架密实型的 CBR值最大,力学性能最优。主要对动态 CBR 进行研究,气动伺服系统的运用更加具有说服力。动态 CBR通过应变的变化率反应级配碎石的力学性能,变化率越小,性能越好。通过动态 CBR试验数据的进一步处理,得出级配碎石的蠕变模量,能更有效地说明不同级配类型对级配碎石强度特性的影响。     

基层用二灰稳定砂砾抗剪强度试验研究

针对二灰砂砾材料抗剪切强度室内试验,提出了二灰砂砾材料三轴试验方法,对三轴试验得出的二灰稳定砂砾应力—应变曲线进行了分析,得出了应力—应变曲线呈硬化型曲线形态、抗剪强度随龄期增长而增长、粘结力和内摩擦角随龄期增大而增大的变化规律.     

振动法微粘结级配碎石矿料级配与性能研究

在分析级配碎石粗集料骨架组成的基础上,采用振动压实仪进行室内CBR试验,以研究细集料含量对级配碎石承载特性的影响规律,并优化得出骨架密实型级配碎石的矿料级配组成。另外,采用振动成型方式对不同结构类型微粘结级配碎石性能进行对比试验。试验结果表明:微粘结级配碎石的内部结构类型对其性能有重要影响,与悬浮密实结构相比,骨架密实结构微粘结级配碎石的抗压强度与抗压回弹模量更优,而抗弯拉性能略差。     

集料比表面积计算在水泥稳定砂砾配合比设计中的应用

水泥稳定天然砂砾材料的强度高、稳定性好、造价相对低廉。然而天然材料在开采过程中级配会有大的改变,亟需一种有效的、动态的配合比调整措施来进行现场的施工质量控制。本文将介绍北(安)黑(河)高速公路路面基层生产采用掺配一定规格与比例的碎石来改善天然砂砾的级配,并通过近似计算确定集料的比表面积。成功应用该方法预测水泥稳定砂砾的7 d无侧限抗压强度,以及进行水泥稳定砂砾配合比的动态控制。     

二灰类材料抗裂性能研究

针对现行技术标准缺乏半刚性材料的抗裂级配以及收缩评价指标的现状,根据限制最小粒径k法确定二灰碎石集料级配,通过振动试验、均匀设计法逐级振动试验及灰色系统理论分析并确定二灰砂砾集料级配,针对室内研究成果,在河南省、陕西省和河北省铺筑了6条相关试验路,并进行了长期跟踪调查。实践表明,研究推荐的二灰碎石、二灰砂砾方案具有后期强度增长快、抗裂性能优良的特点,并经受住了超重载、大交通量试验路段验证。结果表明,对二灰砂砾、二灰碎石采用不同抗裂级配设计方法是可行的,推荐的二灰稳定材料抗裂性能评价指标——开裂系数能反映此类材料的抗裂性能。     

不同成型方法对级配碎石物理性能影响研究

根据密实功等价原则,室内采用静压成型、重型击实和振动成型对不同级配类型的混合料进行了密实试验和CBR试验;结果表明,振动成型更有利于级配碎石密实,骨架密实型级配应采用振动成型法.     

基于级配重组的骨架密实型水泥稳定砖混建渣级配优化方法

由于拆改工程中大体量砖混类建渣具有颗粒强度低等不良性质,按照现行水泥稳定碎石设计方法难以满足替代天然碎石的使用要求。因此,文中应用贝雷法优化设计,应用三参数检验比选骨架密实型材料级配,并考虑压实过程粗粒料压碎的级配重组现象修正级配,对比各设计环节混合料的力学性能。结果表明,贝雷法优化流程使材料7 d抗压强度平均提升81.2%,级配重组修正流程平均提升29.6%,且3%水泥掺量下材料强度大于4.0 MPa,可替代天然碎石应用于机场道面基层。