砾石桩复合地基桩土作用性状分析

为了探究盐渍土地区砾石桩复合地基桩土作用性状,结合西北地区某盐渍化软土地基处治试验段,运用有限元软件建立砾石桩复合地基数值分析模型,考虑砾石桩复合地基在施工期和运营期排水固结的前提下,对上部路基荷载作用下砾石桩复合地基桩土的承载性状、沉降性状、应力分担等作用性状进行分析。结果表明:路基填土高度对砾石桩复合地基桩土作用性状产生了较大的影响;路基填筑期至运营期,桩土应力比呈现先增大后减小,直至趋于稳定的变化规律。     

无机结合料稳定黄土技术适应性研究

选取4种不同塑性指数的黄土为研究对象,分别采用水泥和石灰对其进行加固处理,通过室内试验,测定水泥加固土和石灰加固土在同一压实度下的无侧限抗压强度和渗水系数,对比分析两种加固土的主要性能差异,并提出适宜用水泥加固的黄土的塑性指数范围。试验结果表明:无机结合料稳定黄土的强度、隔水防渗性与黄土的塑性指数、固化剂类型及掺入量密切相关。当黄土的塑性指数介于7~17时,随着水泥掺入量的增加,水泥加固土强度会逐渐提高,其渗水系数逐渐减小;当黄土的塑性指数低于7时,水泥加固土的强度仍随水泥掺量的增加而提高,其渗水系数却逐渐增大。同一掺入量条件下,与水泥加固土相比,石灰加固土的无侧限抗压强度较低,但其渗水系数呈逐渐增大趋势,说明水泥对黄土的固化效果优于石灰的固化效果。无论从强度还是隔水防渗性角度考虑,黄土均存在一个比较合理的塑性指数范围(8.5~9.5),更适宜用水泥对其进行加固。研究成果为扩大无机结合料稳定黄土的适应范围提供了重要依据。     

水泥稳定碎石室内振动击实曲线优化研究

为获取规律良好的二次凸形振动击实曲线,减少对击实曲线的补点试验,依托国道110呼和浩特至毕克齐段一级公路的两个路面合同段,采用振动击实仪对水泥稳定碎石进行室内振动击实试验,探讨预定的含水率间距对不同水泥剂量下振动击实曲线的影响,并与重型击实曲线进行比较分析。试验结果表明：预设的振动击实含水率间距与水泥剂量之间存在一定的联系,将直接影响振动击实曲线成形的好坏。当预定的含水率间距为1%时,高水泥剂量（>5%）下的振动击实曲线随含水率增加而逐渐呈现试验点“聚积”现象,而低水泥剂量（≤5%）条件下仍能形成规律良好的振动击实曲线。反之,预定较小的含水率间距（0.5%）时,在合理的水泥剂量条件下,振动击实曲线呈现出规律更良好的二次凸形曲线特征,从而能够快速准确地获得水泥稳定碎石的最大干密度和最佳含水率。通过与重型击实试验的比较,验证振动击实下的水泥稳定碎石的干密度对含水率敏感性更高,并提出水泥稳定碎石室内振动击实曲线绘制的优化方法。该项研究不仅能快速准确地为振动压实下的水泥稳定碎石配合比设计提供控制指标,而且填补了室内振动击实曲线绘制经验的空白。     

降水入渗条件下氯盐渍土水盐迁移规律

为探究降水入渗导致氯盐渍土盐分流失问题，以人工配置的不同含盐(氯化钠)量粗粒土和细粒土为研究对象，通过自行设计的室内降水入渗模拟试验装置，获取了14种工况下近500组试验数据，对比分析了降水入渗次数、土样粒径与含盐量对土样水盐迁移特性的影响；建立了降水入渗作用下土体盐分迁移与水分迁移之间的联系，确定了入渗影响深度，揭示了水分与盐分经降水入渗作用后在土柱中的分布特征。研究结果表明：对于细粒盐渍土，随着降水入渗次数从1～4的增加，其含水率和含盐量的峰值点均明显向下发生移动，盐分将逐渐向土柱中底部积聚；对于粗粒盐渍土，2次降水入渗后，含水率在土柱高度范围内分布较为均匀，且降水入渗次数的继续增加并没有改变这种均匀性，而盐分将随着水分快速向土柱底部积聚；氯盐渍土这种“盐随水走”关系与其易溶于水有关，所以氯盐渍土填料路基应加强防水措施，特别是粗粒土填料，虽然其可压实性优于细粒土，但浸水后溶陷强烈，病害更为严重；一定范围内含盐量的增大不会改变细粒土或粗粒土水盐迁移的整体规律，但会降低土体水盐迁移的速率，与含盐量较低的细粒土相比，含盐量较高的细粒土的水分与盐分峰值点出现深度均滞后5～15 cm;在降水...     

公路路基下伏岩盐夹层地基沉降与承载性能研究

为了探明岩盐夹层的工程特性及其作为公路地基的适应性，依托察格高速公路察尔汗盐湖南段岩盐夹层地基处治工程，通过建立岩盐夹层地基受力与变形数值模型，分析不同岩盐夹层厚度及岩盐夹层埋深地质条件下的不同路基高度岩盐夹层地基沉降特征，同时采用现场载荷试验，进一步模拟分析降雨浸水对岩盐夹层地基承载力和沉降的影响，并验证了天然岩盐夹层地基可以作为公路地基持力层。     

地基路基路面协同沉降变形一体化设计方法研究

为了探讨公路地基-路基-路面协同沉降变形一体化设计方法,依托察格高速公路察尔汗盐湖湖心区域盐渍土地基处治试验段,以地基-路基协同沉降关系为基础,建立路面结构模型,结合依托工程现场监测数据,采用两种路面结构层不均匀沉降的施加方法,分析地基-路基协同沉降变形下路面结构层应力响应,并提出满足路面结构性、功能性要求的路基、地基沉降控制标准和计算方法。研究结果表明：不同的沉降曲线形式对路面结构层应力分布及大小有着重要的影响,其中基层和底基层是凹曲线沉降作用下的路面应力控制层;而凸曲线沉降作用下的路面应力控制层为上面层和中面层。从满足路面结构性和功能性要求的差异沉降容许值和沉降变坡率容许值出发,推导出不同路基高度和宽度情况下路基与地基沉降容许值。     

泡沫轻质土的微观结构及其强度特性研究

为了探究泡沫轻质土的微观结构及其强度特性,分别选取4种不同配合比的泡沫轻质土样品,采用扫描电镜试验(SEM)分析各配合比下泡沫轻质土的微观结构特性,并从微观结构的角度进一步分析泡沫轻质土无侧限抗压强度的变化规律。结果表明:不同的水固比对泡沫轻质土微观结构形式和强度特性产生了显著的影响,随着水固比的减小,泡沫轻质土气孔的数量会显著减少,气孔的贯通程度会变浅,逐渐形成较密实和较完整的内部整体结构;微观结构越密实,气孔-孔壁结构越坚实且完整,则泡沫轻质土会表现出越高的强度特性;此外,泡沫轻质土内部存在少量带针状的水泥水化产物钙矾石晶体,其数量随着水固比的减小而减少。     

泡沫轻质土的性能试验研究

为了研究泡沫轻质土的性能与配合比之间的关系，通过室内试验，系统地分析了在不同的配合比设计下泡沫轻质土的流值、湿重度、无侧限抗压强度的变化规律。结果表明:在其他条件保持一致的情况下，随着水固比的减小，泡沫轻质土的流值会逐渐减小，而泡沫轻质土的湿重度和无侧限抗压强度会逐渐增大；同时，掺入适量的粉煤灰有利于提高泡沫轻质土的性能。     

砾石桩复合地基桩土应力比确定方法探讨

依托西北地区某盐渍化软土地基处治试验段，对砾石桩复合地基桩土应力比进行了讨论，提出桩土应力比简化计算公式，同时结合数值分析模型，对比分析桩土应力比与主要因素之间的关系，并对各影响因素下桩土应力比修正系数ξ的取值范围进行界定。     

加筋泡沫轻质土三轴剪切力学特性

通过三轴剪切试验, 对比在不同加筋率和围压下, 聚丙烯纤维加筋泡沫轻质土的剪切力学特性; 研究了泡沫轻质土各强度参数与加筋率、围压之间的关系, 获取了加筋泡沫轻质土裂纹扩展规律, 建立了应力-应变全曲线方程, 提出了加筋泡沫轻质土各强度参数关于加筋率和围压的本构方程; 将不同加筋率的试验数据归一化处理后进行分析, 得到了加筋泡沫轻质土的应力-应变全曲线方程, 获取了曲线方程中各参数关于加筋率、围压2个变量之间的函数关系。分析结果表明: 加筋泡沫轻质土三轴剪切强度和黏聚力均随加筋率增加呈现先增加后减小的趋势, 在加筋率达到0.75%时达到峰值; 加筋泡沫轻质土的内摩擦角受加筋率影响较小, 说明纤维作用主要是通过改变材料黏聚力来影响加筋泡沫轻质土的强度; 而强度降低率随着加筋率增加呈现明显的下降趋势, 最大从40%左右降低至10%左右时达到稳定; 加筋率一定时, 加筋泡沫轻质土的极限强度和残余强度均随着围压的升高呈增加趋势; 经过分析体积裂纹曲线发现加筋泡沫轻质土破坏时主要经历受压、产生裂缝、纤维承受拉力限制裂缝、裂缝扩展张力过大纤维拔出4个阶段, 而加筋泡沫轻质土达到屈服阶段时往往包括裂纹的稳定扩展阶段和裂纹的不稳定扩展阶段2个裂纹发育过程, 由于缺乏筋材, 泡沫轻质土属于脆性破坏, 因此, 没有裂纹不稳定增长阶段。