煤渣改良土路基的动弹性模量及临界动应力试验研究

为研究煤渣改良土作为路基填料在中低围压下的动力特性,以煤渣改良土作为研究对象,利用GDS动态三轴试验系统对不同围压及不同频率下煤渣改良土的动弹性模量以及临界动应力进行了室内试验研究。分析了不同围压及不同加载频率对煤渣改良土动弹性模量的影响,并据此建立了动弹性模量的衰减模型。根据临界动应力的不确定性,利用结构元方法,建立了煤渣改良土临界动应力的模糊线性回归模型。试验结果表明,煤渣改良土的动弹性模量随着加载次数的增加呈负指数关系下降;动弹性模量随围压的增加而逐渐增加,二者大致呈线性关系;动弹性模量随频率的增大而逐渐减小,当加载频率大于3 Hz后动弹性模量的下降速率有所减缓。所建立的衰减模型能够较好地反映出频率及围压对动弹性模量带来的影响。煤渣改良土的临界动应力与加载的频率呈负相关关系,低频的荷载对临界动应力的影响较大;临界动应力与围压之间表现出正相关关系。利用结构元方法所构建的模糊线性回归模型能够较好地反映临界动应力与频率及围压之间的关系,模型精度较高,可以为道路工程中的建设及其临界动应力的确定提供参考。     

煤渣改良土的阻尼比影响因素试验研究

为研究循环荷载给煤渣改良土阻尼比带来的影响,利用GDS动态三轴测试系统对不同围压及频率下的煤渣改良土进行了动三轴试验,获得了煤渣掺量、围压及频率对改良土阻尼比的影响规律。根据影响形式的不同,借助修正的Hardin-Drnevich模型建立了阻尼比的增长模型,并确定了模型中各参数的物理意义。试验结果表明:随着荷载作用次数的增加,各组改良土试样的滞回曲线均逐渐由开口型向闭合型过度,滞回曲线所围成的面积也逐渐减小;改良土滞回曲线所围成的面积随煤渣掺量的增加而逐渐增加,曲线的不闭合程度逐渐增大;当煤渣掺量及加载频率一定时,随着围压的增大,滞回曲线所围成的面积逐渐减小;当煤渣掺量与围压一定时,随频率的增加,改良土滞回曲线围成的面积逐渐减小,低频的作用较为明显;随着动应变的增大,改良土的阻尼比也逐渐增大,其增长速率出现先增大后减小的变化规律;煤渣掺量及围压是最大阻尼比的主要影响因素,随着煤渣掺量的增加,改良土的阻尼比逐渐增大,而围压的影响与之相反;频率主要影响阻尼比的增加速率且低频的影响较为突出。借助修正的Hardin-Drnevich模型所建立的阻尼比增长模型能够较好地反映阻尼比在加载过程中的变化趋势,具有较高的精度,可以为类似工程提供参考。     

水泥稳定煤渣碎石基层的强度与损伤特性

为研究水泥稳定煤渣碎石作为路面基层材料的强度与损伤特性, 采用配方均匀试验方法, 获得了有约束条件下水泥稳定煤渣碎石基层的最优配比; 通过无侧限抗压试验与超声波测试对不同配比下的水泥稳定煤渣碎石的无侧限抗压强度与超声波波速进行了测试, 分析了超声波波速与无侧限抗压强度的关系; 根据超声波波速及试样的破坏过程, 对水泥稳定煤渣碎石的损伤变量进行了定义, 提出了损伤发展的控制阈值, 并建立了无侧限压缩条件下水泥稳定煤渣碎石基层填料的本构关系。研究结果表明: 水泥对基层材料的强度起到积极的影响, 而煤渣则会给材料强度带来负面影响; 水泥稳定煤渣碎石的最优配比为5∶35∶60 (水泥、煤渣、碎石的质量比), 其强度可达3.96 MPa, 可以作为路面基层填料使用; 随着材料抗压强度的增大, 超声波波速也有所增加, 但二者之间的规律性不强; 试件无侧限抗压试验过程可以分为压密阶段、弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段, 利用超声波波速的变化可以将弹性变形阶段与弹塑性变形阶段进行区分; 根据超声波波速确定了水泥稳定煤渣碎石的损伤阈值为0.232, 材料可以带伤工作至损伤阈值处, 但不能超过损伤阈值。      

非开挖式结构补强技术在市政道路养护中的应用研究

针对西安高新区亚迪路路面网裂、车辙及沉陷等病害,根据道路检测报告,结合政府有关部门提出的缓堵保畅、治污减霾的工作要求,提出对亚迪路采用地聚合物注浆加固技术结合沥青面层现场热再生技术的养护方案,并对该方案的实施进行跟踪分析。分析表明:地聚合物加固技术结合沥青面层现场热再生技术的养护方案不仅可以实现"非开挖"式半刚性基层的补强加固,恢复沥青路面性能,且具有减少建筑垃圾、减小交通影响、降低造价的优势,并提出施工过程中应注意的事项及尚待完善的问题。     

冻融循环下煤渣改良土细观结构演化研究

研究目的:为研究冻融循环作用对煤渣改良土细观结构的影响,开展不同冻融条件下煤渣改良土的CT扫描试验及三轴压缩试验,获得冻融循环次数、冻结温度、初始含水率不同条件下煤渣改良土孔隙的发展规律及弹性模量演变规律。通过对试样截面的分区观测,分析各区域面积的发展规律,并建立细观结构演化与弹性模量的关系。研究结论:(1)随冻融循环次数的增加,煤渣改良土试样的内部高密度区面积逐渐减小,中、低密度区面积逐渐增加,孔隙区面积基本保持不变,前5次冻融循环对煤渣改良土结构的影响较大;(2)随冻结温度的降低,煤渣改良土试样高密度区面积出现小幅下降,中、低密度区面积有所增加,但变化程度不大,孔隙区面积基本保持不变,高、中、低密度区面积的变化在-5～-15℃之间较为敏感;(3)随含水率的增加,高密度区面积逐渐减小,中、低密度区面积有所增加,孔隙区面积也有一定程度的增加,各区域面积的发展呈加速趋势,单一因素影响条件下,冻融循环次数对试样造成的影响最大,试样初始含水率的影响次之,冻结温度的影响最小;(4)根据冻融损伤因子建立的损伤演化模型具有一定的精度,能较好地反映冻融作用下细观结构演化与弹性模量之间的关系,可为寒区...