低强度多孔玄武岩铁路路基填料可行性研究

针对浙江嵊县组气孔玄武岩抗压强度低,差异较大,经现场填筑试验表明不能直接用作铁路路基填料的问题,结合填筑试验结果和本地区多孔玄武岩特性进行分析研究,设计低强度多孔玄武岩用作铁路路基填料的改良方案。研究出一套广泛适用的路基填料改良效果评价体系,指导路基填料改良实施与评价。     

公路填石路基施工关键技术研究与应用

碎石填料铺设路基、修筑堤坝,实现了资源的再利用,具有显著的社会效应和经济效益,但碎石填料的散体颗粒特性,对施工质量提出了更高的要求。基于填石路基碎石填料离散化特性,采用EDEM三维颗粒流软件建立填石路基压实的离散元模型,对填石路基压实过程中碎石颗粒的应力场、速度场、孔隙率进行分析,得到不同影响因素下的路基压实特性。研究结果表明:振动碾压过程本质上是碎石颗粒链结构不断组合的过程,其中由碎石大颗粒作为强力链骨架抵抗外界载荷,小颗粒作为弱力链充填空隙,跟随大颗粒整体往下部、斜下部方向运动。在振动压实过程中,振幅越大,颗粒形状越接近球体,压实效果越好,路基的密实度越高。     

振动作用下填石路基压实特性的数值模拟

为了揭示路基内部应力载荷的分布状况，分析碎石填料形状对路基压实的影响，运用离散元软件EDEM对填料粒径在10～160 mm的填石路基振动压实过程进行建模。模拟结果表明:路基的最大接触应力和最大瞬时速度随振幅增大而增大，孔隙率减小，填料形状对孔隙率有影响；路基密实的过程是颗粒力链结构不断建立和打破的动态过程；颗粒密实中，大颗粒带动小颗粒运动，从应力大的区域向应力小的区域迁移运动，大颗粒受力大，是外载荷的主要抗力；颗粒形状越复杂，碾压过程中密实度波动越大。     

全强风化玄武岩路用工程性质研究

以滇西全风化、强风化玄武岩为基础,对全风化、强风化玄武岩的地层及分布特征、力学性能、粒度成分、塑性指标、压实性能和CBR值进行了研究,建立了不同指标的相关关系,并对其作为填料的工程性质进行了评价,研究成果运用于实践,成功地指导了某国家重点工程高填方(填高60 m)试验段设计与施工,节省了时间和经费。     

动三轴CT条件下粗粒土填料的力学特性与细观力学性能分析

在多重环境因素长期作用下,粗粒土路基填料的动力特性会发生改变,目前对不同荷载频率、压实度及含水率下粗粒土填料的长期稳定性能尚缺乏统一认识。为了研究以上因素作用下粗粒土填料长期动力特性,采用大型动静三轴仪器开展粗粒土填料的三轴试验,同时运用工业CT对三轴试验前后2个阶段的试样进行断层扫描,分析不同荷载频率、压实度及含水率对粗粒土填料动力特征与损伤演化的影响规律。研究结果表明：循环荷载达到1 000次之前,为粗粒土填料颗粒之间的挤密阶段,以颗粒间的挤密压缩为主,横向膨胀为辅,颗粒间压缩挤密引起的密度增加量远大于试样横向膨胀变形引起的密度减小量;当循环荷载增加到1 000次以后,试样横向变形引起的密度减小量迅速增大,而由颗粒间压缩挤密引起的密度增加量减缓,并在之后阶段表现出稳定状态,试样从应变软化型向应变硬化型转变;荷载频率越高,试样表现出的回弹模量越大;高频率作用下应力-应变滞回圈曲线近似为线性,试样在高频率下其泊松比有所下降,材料的动能损耗降低;随着三轴试验的进行,横剖面局部颗粒受挤压程度增加,最终状态下扫描层内的CT值存在差异性,试样颗粒在循环荷载作用下存在挤密、错动、融合的现象。     

炭质页岩填料路用性能与高填路堤稳定性研究

为研究炭质页岩作为路堤填料的可行性和炭质页岩高填路堤的稳定性,在分析其基本物理性质与崩解特性的基础上,开展了炭质页岩填料不同粗粒料含量的路用工程性质室内试验,并引入分形维数分析不同压实方法压实前后炭质页岩的级配情况,初步判断填料水稳定性,同时对炭质页岩高填路堤进行稳定性评价,确定炭质页岩高填路堤合理结构形式。研究结果表明：炭质页岩崩解完成后颗粒级配稳定;不同粗粒料含量的击实特性具有显著变化,当粗粒料含量为70%左右时,击实性能最佳,且不同压实度下CBR值均满足规范要求。采用50击击数击实与超粒径填料6次“翻松-压实”后,炭质页岩分形维数与炭质页岩崩解稳定的分数维基本一致,压实后填料级配稳定、水稳定性好,且采用反复“翻松-压实”的填筑效果优于一次性压实填筑。此外,当炭质页岩用作路堤填料时,宜采用夹层与包边填筑相结合的方法,当路堤为高填路堤时,碎石夹层厚度应不小于0.5 m,碎石包边厚度应不小于2.0 m,此时路堤稳定安全系数大于1.3,满足高填路堤稳定性要求。     

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。     

公路路基软岩质粗颗粒填料级配及力学性能研究

依托安徽枞阳长江北岸公路工程,开展天然软岩质粗粒土的级配组成分析和不同级配组成的压实土样室内模型动力加载试验,通过监测动态回弹模量变化来探究软岩质粗颗粒填料的力学性质.结果 表明:软岩质粗颗粒填料力学性质的主要影响因素是颗粒的级配;对于软岩质粗颗粒填料,结构强度主要取决于其内粗颗粒特别是粗砾组颗粒(20～60mm)构成...     

铁矿渣路基碾压影响因素的颗粒流模拟分析

为了揭示铁矿渣路基填料碾压质量影响因素的作用机制，提出了一种模拟铁矿渣路基填料碾压过程的颗粒流数值计算方法，系统探讨了压路机碾轮直径、碾轮移动速度、松铺厚度以及碾轮振动频率对铁矿渣路基填料沉降、压实度的影响规律。结果表明：选用带大直径碾轮的压路机，降低碾轮移动速度、减小松铺厚度、提高振动频率均可有效降低铁矿渣路基填料的工后沉降，但对增加不同深度处铁矿渣填料压实度的效果不显著。对26 t重型压路机，碾压遍数应不低于5次，移动速度控制为2.2 km/h,振动频率为45 Hz,最佳松铺厚度为0.4 m,在此条件下进行铁矿渣路基填料碾压施工可以获得较好的压实效果。     

爆破碎石填料冲击压实处理试验研究

压实质量是高填方工程成败的关键。冲击压实技术兼具有多种碾压效果和较大的击实功，可在一定程度上改良填料的级配，增加高填体密实度，大幅减小高填体的工后蠕变变形。对某山区机场爆破碎石填料的冲击压实处理进行了试验研究，在对碎石填料试验分析的基础上，按施工参数进行冲压沉降量、干密度现场试验，并详细分析了冲压后颗粒级配的改良和干密度的增加。由此，确定了合理的冲压施工参数，在工程应用中取得成功。     

无黏性粗颗粒填料的振动击实试验研究

根据试验规范和国内外研究成果,对高速铁路高填路基无黏性粗颗粒填料进行振动击实试验研究。结果表明,无黏性粗颗粒填料的振动击实试验曲线呈波浪形,即随含水率的增大,干密度先减小后增大;在干燥状态或饱和含水状态时干密度较大,最大干密度为2.24g/cm3;建议在施工中采用干燥状态或饱和含水状态的无黏性粗颗粒填料来增加压实效果。     

武广客运专线路基AB组填料合理级配试验

武广客运专线武汉工程试验段需要大量AB组填料填筑路基基床底层及以下路堤。由于天然填料缺乏，需要料场生产配制。试验采用三次破碎、两次筛分生产不良级配的粗角砾土B组填料，其最大粒径为100mm、60mm，小于0．0075mm的颗粒含量为10％～15％，大于5mm的颗粒含量为60％～75％。当压实系数大于0．9时，填料孔隙率满足客运专线路基基床底层和路堤压实标准。     

土石混合非均质填料力学特性试验研究

土石混合填料中粗颗粒含量对填料的压实性能和抗剪强度都有较大影响。土石混合非均质填料抗剪强度试验方法在现行的试验规程中尚无规定，参照普通土抗剪强度试验方法，又鉴于粗颗粒的粒径较大，采用大型三轴剪切试验仪测得的结果才能较真实地反映土体受力状况，我们对四组土石混合填料的试件在该种仪器上进行了抗剪强度试验。根据试验测得的数据，对影响抗剪强度的几个指标诸如粗颗粒含量、干密度、含水量等各自与抗剪强度的关系进行     

施工参数法在碎石填料压实效果评价中的应用研究

以某高填方工程为背景，对碎石填料进行了试验研究，分析了碎石填料的可填性及击实指标。在试验段施工过程中，研究了冲压施工参数与填料压实质量之间的关系，提出了与目标压实度对应的施工参数。通过多个试验小区对该施工参数进行可靠性分析，并利用数理统计方法对填料压实效果进行总体评价，证实了施工参数法可有效评价填料的压实质量。     

中巴公路奥布段冰碛土特征及其路用性能评价

中巴公路奥布段冰碛土分布广泛,在调查冰碛土的类型和分布特征基础上,分析其颗粒组构特征,并重点探讨冰碛土作为路基填料的适用性。结果表明:中巴公路奥布段冰碛物多为碎石土,具有承载力高、渗透性良好等优越工程特征,但多数级配不良,需要对土体进行级配改良后方可作为路基填料使用;对改良后级配良好的冰碛土作为路基填料适用性强,承载比、材料膨胀量和压实度等指标均满足规范要求,且具有易于压实、储量丰富、距施工区距离较近等优点。     

高填方路堤压实工艺

需要分层填筑分层压实的高填方路堤施工工艺涉及到诸多因素,对影响山区高填方路堤压实的因素如填料性质、压实机械、压实工艺和质量控制方法等进行了综合分析,并提出了几点建议.     

京九铁路某段路基病害调查

通过对京九铁路某段路基病害的调查分析,强调在设计与施工中,应加强对路基填料的选择和压实度质量的控制。同时提出仅仅依据土的液限、塑限和颗粒分析来选择填料是不够的,还需增加相关力学性能的检测。     

建筑废弃物在高速公路路基填筑中的应用探究

本文介绍了首都地区环线(通州～大兴段)建筑废弃物填筑高速公路路基项目的施工过程,对路基填料的工程特性及物理性能进行了试验研究,并在本项目所选定的试验路段内确定建筑废弃物填筑路基时的施工工艺。同时,对填筑过程中路基的压实度、沉降差、回弹模量、碾压前后颗粒组成开展检测工作并分析试验数据。结果表明,高速公路路基将建筑废弃物作为填料的方式不仅具有良好的路用性能,而且经济与社会效益显著,可为"绿色交通"的实现抛砖引玉。     

风积沙的压实机理

为解决风积沙作为公路路基填料难以压实的问题，通过重型击实和振动压实对比试验及理论计算，分析了风积沙的压实机理。结果表明：风积沙无粘性是导致其压实曲线呈双峰值的原因，也是其颗粒在压实时有着特殊运动规律的原因。风积沙颗粒间能否重新排列及压实功是影响压实效果的主要因素，振动加速度对这两个因素均有较大影响。而重型击实只对压实功有影响，因此风积沙的压实应采用振动法。且风积沙振动干压实在工程上是可行的．     

基于集料几何特性的集料压实性能

基于数字图像技术,给出了反映集料大小、形状和棱角性的参数,即筛分直径、形状指数和棱角性指数,采用SGC旋转压实仪测试了不同岩性、不同粒径集料的压实性能,建立了集料几何特性与集料压实性能之间的关系.结果表明:同种岩性集料的筛分直径与集料压实初始密实度、密实度指数均有较好的线性关系,初始密实度随筛分直径的增大而减少,密实度指数随筛分直径的增大而增大;片麻岩与玄武岩集料压实初始密实度随集料形状指数的增大而减小,片麻岩与玄武岩集料压实密实度指数随集料形状指数的增大而增大;石灰岩2与玄武岩集料压实初始密实度随集料棱角性指数的增大而增大,石灰岩2和玄武岩集料压实密实度指数随集料棱角性指数的增大而减小.