基于综合指数法的胶粉/SBS复合改性沥青性能评价

为了实现废旧轮胎的资源化利用、将废旧轮胎回收粉碎后用于公路工程的建设,制备了不同胶粉活化度的高掺量双螺杆挤出法(twin-screw extrusion process,TSEP)活化胶粉/SBS复合改性沥青试样,对其常规性能进行测试,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对复合改性沥青进行高温温度扫描、多应力蠕变恢复(multi-stress creep recovery,MSCR)试验及线性振幅扫描(linear amplitude scanning,LAS)试验,探究胶粉活化度和掺量对复合改性沥青高温流变特性、高温抗车辙性能及中温抗疲劳性能的影响,同时采用综合指数法综合评价高掺量TSEP活化胶粉复配SBS改性沥青性能。结果表明:高掺量TSEP活化胶粉复配SBS改性沥青的常规指标均得到改善,尤其是ERP-B/SBSCMA黏度最低,相较于其他5种改性沥青具有更好的施工和易性;随胶粉活化度的提高,其复合改性沥青的高温抗车辙性能有所下降。33%胶粉掺量的ERP-B/SBSCMA的高温性能优于20%胶粉掺量的ERP-B/SBSCMA-20;随着温度的升高,车辙因子提高了9%~40%;抗疲劳性能也有所提高。ERP-B的活化程度适中,其复合SBS改性沥青具有良好的常规性能、高温抗变形性能及中温抗疲劳性能。

多年冻土区典型路堑边坡失稳病害的防治

研究目的:随着西部大开发的推进,我国在青藏高原地区修建了青藏铁路等工程,青藏公路的改建工程最近也在展开,这两条线路穿越了550km的多年冻土区。青藏铁路路基自2001—2002年修完以来已有五六年的时间,从2006年7月开始试运营到现在也有将近2年的时间了。笔者在2007年8月底和9月初对青藏铁路格拉段多年冻土区路基状况作了一个全面的调查,在调查中发现了不少问题,其中路堑的问题最为突出。研究结论:依据这次调查中病害严重断面,以K1115断面和K1128断面为重点分析断面,结合2008年3、4月份调查的钻孔的水文地质资料和多年冻土地区的特殊环境,判断人为上限形态,依据冻土强度室内试验和经验公式,对路堑边坡进行稳定性分析,指出路堑边坡病害的病因和提出防护措施。

热扰动后土体回冻能力的影响因素分析

冻土区桩基施工会对土体产生热扰动,融化后的土体回冻时间较长,很大程度降低了桩基的早期承载力。为提高桩体早期热稳定性,往往针对整桩采用单一的回冻措施,缺乏对桩周土体回冻速度差异的考虑,人工干预措施常存在施工不便和成本较高的问题。为解决上述问题,选取了根河至牙克石公路沿线5个钻孔进行地温测试,并分析了土体粒径、含冰率、冻结深度等因素对热扰动后土体回冻能力的影响。试验结果表明,土体粒径相似的情况下,体积含冰率越低,热扰动后的土体回冻速度越快。对于粗颗粒土中的冻结冰,影响回冻速度的主要因素是冻结深度,随着深度的增大,回冻速度先加快后减慢,并在冻结深度的中下部达到回冻速度最大值。细颗粒土的回冻速度也表现出随深度增大而加快的关系,但是明显小于粗颗粒土。地下纯冰层的回冻速度与冻结深度几乎没有关系。在冻结深度相同的情况下,热扰动后的土体回冻速度由快到慢依次为:低含冰率凝灰岩、低含冰率砾石、高含冰率凝灰岩、高含冰率黏土、纯冰层。另外,各测点土体回冻速度最慢的地方均位于冻融界线位置附近。根据本次试验分析,为加快热扰动后桩周土体的回冻,需重点考虑冻融界线深度处及冻结冰含量高的细粒土回冻较慢的问题,在桩基深度范围内采取差异化的人工干预措施,缩短冻土桩基的整体回冻时间,以提高桩基早期强度并降低经济成本。

青藏铁路多年冻土区路基变形特征及影响因素分析

青藏铁路自修建运营以来,路基下伏多年冻土因热稳定条件改变而对地上工程产生了一系列影响,其影响因素主要有线路走向、太阳辐射、气温、水分迁移、工程措施等。经研究发现,路基变形主要反映为冻胀和融沉,其中融沉变形在冻土路基变形中占主导地位。路基变形量与线路走向、冻土温度、工程地质特性等影响因素密切相关,路基阴阳坡差异越大,路基变形量越大;冻土温度越高,路基变形量越大;路基变形主要出现在高温高含冰量路段,含冰量与融沉量呈等比关系。

气温持续升高对青藏铁路运输安全的影响研究

在全球升温的背景下,为确保跨越多年冻土区的青藏铁路安全运营,收集青藏铁路沿线的气候变化资料,调查铁路路基对气候变化的响应,结合对路基、桥梁和涵洞等方面的病变,提出确保青藏铁路多年冻土区工程的稳定性对策。结果表明:气温升高和降雨增加导致青藏铁路沿线多年冻土退化;设置排水沟、保温盲沟、坡脚增设土护道以及封堵道床、涵洞路基体空洞等措施可防止积水对建筑物造成冻胀作用,预防多年冻土造成的热侵蚀;增设热棒、坡脚增设土护道加保温板、坡面采用片(碎)石护坡、遮阳板、植草等坡面热防护措施可冷却路基,保护多年冻土。

高原高寒地区桥梁长期监测技术应用研究

为准确掌握恶劣环境和列车荷载的共同作用下,青藏铁路混凝土桥梁的服役状态和病害发展,同时为类似条件下进行桥梁监测提供借鉴,针对青藏铁路沿线K973石灰沟特大桥的墩梁振动特性和既有病害的发展展开了长期监测。实践证明:现场太阳能供电和GSM/GPRS无线网络传输条件,基本可以支撑监测系统的正常工作;专门研发的现场数据采集分析设备和软件调控平台,能够适应高原高寒地区混凝土桥梁长期监测的需要,系统稳定、数据可靠。监测结果显示,石灰沟特大桥既有桥台前倾的病害发生并稳定后,对相邻梁体及桥墩的工作状态暂无不利影响。

莫喀高速铁路沿线季节冻土冻胀特性分析

莫喀(莫斯科-喀山)高速铁路线路经过莫斯科丘陵、弗拉基米尔低地、下洛夫哥罗德低地、伏尔加河丘陵等地貌单元,铁路沿线第四系松软土层分布广泛,地下水埋藏较浅,土壤湿度高,分布大面积季节性冻土。研究沿线季节性冻土的冻胀特性对高速铁路工程设计、施工运营安全等具有重要意义。本文通过对铁路沿线14个场地监测数据的分析,得出以下结论:(1)莫喀高速铁路沿线地基土主要为低液限黏土,其粉粒含量极高,均值达到30%,土层具有极强的冻胀性;(2)沿线季节性冻土区地下水位多处以上升为主,且土体出现冻结时间早(11月中旬开始),这将增大土体的冻胀,影响铁路路基的稳定性;(3)雪盖有利于抑制土体的冻胀。

青藏铁路多年冻土区超过上临界高度路堤的分布及特征

为明确路堤高度对青藏铁路多年冻土区稳定性的影响,通过对沿线多年冻土区中融区路堤冻结深度和冻土区路堤监测断面实测地温监测数据的分析,研究青藏铁路多年冻土区路堤的地温特征和变化规律。结果表明:青藏铁路多年冻土区沿线路堤的临界高度是不一致的,在多年冻土区腹地的越岭地段,其年平均气温和地温均较低,冻土环境相似,路堤的上临界高度为7 m左右,在地势相对较低、气温和地温相对较高的其他地貌单元中,路堤临界高度则相对较低;青藏铁路多年冻土区高于上临界高度的路堤主要分布在昆仑山、风火山、唐古拉山等山区地貌单元中。

G214线苦海滩-黄河沿段多年冻土工程地质特征评价

拟建共和-结古高速公路位于青海省境内，全长639．02km，其中，苦海滩至黄河沿段（K336＋000～K470＋000）段长134km，大部分在海拔4000m以上，最高在长石头山垭口，海拔4535m．该段线路位于青藏高原东部，多年冻土发育的边缘地带．通过对线路的勘察资料分析，结果表明：多年冻土分布和海拔有很好的相关性，主要分布在长石头山垭口前后海拔4220m以上路段，局部海拔在40004220m湖相沉积细粒土地段存在残余多年冻土．沿线整段多年冻土处于退化状态，且北坡较南坡年平均地温低，南坡多年冻土退化严重。

青藏铁路多年冻土区路基变形特征与无缝线路铺设可行性评价

通过对青藏铁路长期监测系统及铁路多年冻土区其他路基变形监测资料的分析,得到了运营以来青藏铁路多年冻土区路基变形特征。通过对路基—轨道结构变形的监测数据分析研究,得到了路基变形条件下的路基—轨道变形相关关系,并结合路基—轨道运营养护维修标准,提出了以路基变形量大小为指标的青藏铁路多年冻土区无缝线路铺设可行性评价方法,将青藏铁路多年冻土区路基按年沉降量大小划分为适宜、基本适宜和不宜辅设无缝线路路段。

青藏高原东部香日德—花石峡公路工程多年冻土分布特征分析

研究目的：拟建香日德—花石峡公路位于青海省境内,全长156.61 km,起点在香日德与G109线连接,终点至花石峡与G214线国道连接。其中K 88＋200~K 156＋610段长68.41 km,大部分海拔4 000 m以上,最高在挝卓依垭口,海拔4 445.647 m;本段线路位于青藏高原东部,多年冻土发育的边缘地带,本文通过勘察资料分析,得出沿线多年冻土分布特征并分析其变化规律。研究结论：通过对本段线路的勘察资料分析表明：本段多年冻土和海拔高度有很好的相关性,主要分布在挝卓依垭山垭口前后海拔4 200 m以上路段,局部海拔在4 000~4 200 m湖相沉积细粒土地段存在残余多年冻土。沿线整段多年冻土处于退化状态,且北坡较南坡年平均低温低,南坡多年冻土退化严重。

青藏铁路多年冻土区片石护坡积沙段降温效果监测与分析

青藏铁路多年冻土区的片石护坡路基的大量使用,起到了降低路基基底多年冻土温度和调节多年冻土人为上限形态的作用,为青藏铁路的安全运营提供技术保障。青藏铁路多年冻土区沿线沙害主要分布在线路经过的河谷及湖泊附近,在风沙危害严重地段,片石护坡孔隙被沙害掩埋,改变了片石层传热特性,影响片石护坡的降温效果。通过室内试验及现场地温监测分析,根据不同条件(有无积沙、阴阳坡)对片石护坡的降温效果进行了对比分析,研究结果表明:(1)由于片块石层的大孔隙特性,使得片块石护坡能通过暖季隔热、寒季散热这一机理来对路基体进行降温,测温数据显示降温效果良好;(2)片石护坡积沙后其降温效果明显减弱,通过片石层内0.6 m和0.8 m深度的地温积温比较,积沙路段积温明显高于无积沙路段,其中路基阳坡侧高出约50%,路基阴坡侧高出约100%。

基于热量收支平衡原理的多年冻土区热棒路基设计计算方法

热棒是多年冻土区对路基进行热防护的重要措施之一,但相关规范中没有给出热棒路基的设计计算方法,已建热棒路基的设计主要是借鉴以往的工程经验。通过现场监测与计算,分析了冻土路基的热量收支特征,发现冻土路基在暖季处于吸热状态,而在寒季处于放热状态,年内总体处于吸热状态。地基多年冻土融沉的本质原因是路基的吸热量大于放热量导致的热量正积累。基于此,从路基热量收支平衡的角度出发,提出了一种新的热棒路基设计计算方法,其基本原理为确保热棒年内放热量不小于路基的年净吸热量。对青藏高原多年冻土区的热棒路基进行了现场试验监测,结果表明,热棒路基的沉降量明显小于普通路基的沉降量,热棒路基提高了地基多年冻土的稳定性,控制住了路基沉降变形。提出的热棒路基设计计算方法理论明确,参数获取简便,具有较强的工程应用价值,可在多年冻土区热棒路基设计中推广使用。

室内冻胀率试验装置及试验方法改进研究

冻胀量试验是对土体进行冻胀敏感性评价提供依据。在《土工试验方法标准》的基础上,对室内冻胀量验装置和试验方法进行了研究。主要针对单向冻结方式、补水方式、降温速度以及冻结深度确定进行了改进和完善。并对改进后的试验方案及工程应用效果进行了初步的探讨。

既有铁路路基病害地段K_(30)试验及其数据分析

乌(西)奎(屯)城际铁路位于季节性冻土地区,局部区段路基为粉质黏土,在季节性冻融循环作用影响下,路基刚度大大降低,从而使路基产生不均匀变形,给列车运行带来不利影响。本文通过堆载加荷的方式,结合实际情况对乌奎城际铁路路基进行了K30试验检测,检验其路基刚度是否满足规范要求,并给出提高路基地基系数的方法。试验结果表明:乌奎城际铁路路基基床表层地基系数较低,不满足铁路路基相关规范要求;通过基床表层局部换填道砟并压密夯实的方式可以显著提高地基系数,起到补强路基的作用。

石灰桩融化岛状多年冻土的试验研究

针对岛状多年冻土区的新建工程和既有工程改扩建过程中面临的地基多年冻土稳定性问题,利用生石灰与水反应放热原理,采用预融技术对多年冻土地基进行处理,达到使冻土融化并固结沉降从而增强地基承载力的效果。在收集国内外工程中处理岛状多年冻土的主要方法和生石灰桩在处理地基的应用范围等相关资料的基础上,创新性开展石灰桩预融冻土地基室内模型试验研究,通过试验确定适用于融化高温岛状冻土且增强其地基承载力的石灰桩材料类型、材料配合比及施工工艺,并对其应用效果进行评价,形成在高温岛状冻土地区可以应用的一种新型成套石灰桩预融技术。

半导体新型热棒的试验研究及分析

冻土作为四相土体,其物理性质较为复杂,而且对于温度具有很高的敏感性,周期性的温度变化会使冻土路基发生冻胀融沉等病害。因此,在冻土地区修建铁路、公路一直是世界性的难题。在青藏铁路工程中,为了防止多年冻土的融化,维持多年冻土的稳定,热棒路基被广泛采用。众所周知,热棒只能在寒季工作,而暖季不工作。基于热棒的工作原理,再结合半导体制冷的原理,在暖季对热棒的冷凝段加入人工制冷装置,使其温度低于蒸发段的温度,从而驱使热棒工作,达到降低地温的目的。在风火山进行的试验表明,半导体新型热棒能够明显降低活动层的温度,有望在今后冻土区的铁路、公路工程建设中发挥良好的效果。

青藏铁路多年冻土区典型土样冻胀率特性研究

青藏铁路穿越高原多年冻土区546 km,沿线分布着各种地形地貌单元,包括盆地、高山区、高平原、谷地等,各处的地层岩性和冻土赋存环境各不相同.通过对青藏高原多年冻土区典型土样的冻胀率试验,分析了高原多年冻土的冻胀率与含泥量、含水率、干密度之间的规律.结果表明:高原冻土具有较大的冻胀率,其冻胀率随含泥量的增加而增加,随含水率的增大而增大,随干密度增大而减小.

米索前列醇用于足月妊娠引产效果观察

目的探讨米索前列醇用于足月妊娠引产时母婴的安全性及效果。方法将有引产指征的66例足月单胎头位、无宫缩的初产妇随机分为2组:研究组用米索前列醇50μg第一次阴道给药,第二次给药为8 h后25μg米索前列醇阴道给药,以后均隔6 h 25μg米索前列醇阴道给药至正式临产;对照组用2.5 IU催产素加入生理盐水500mL中先以每分钟8滴开始第一次静脉滴注,根据宫缩情况每15 min调节滴速至最高为每分钟56滴,第二次及其后用5 IU催产素加入生理盐水500 mL中静脉滴注至正式动产。结果引产的总有效率2组无明显差异;引产时间上研究组明显少于对照组;研究组需要续点催产素的人数也显著的少于对照组;动产后宫颈评分的提高值研究组要高于对照组;引产过程中子宫收缩过强者所占比例研究组为15%,对照组为3%。结论米索前列醇阴道放置用于足月妊娠引产可以促宫颈成熟和发动有效宫缩,引产是安全有效的,但产程中要更加严密地观察子宫收缩情况。

石灰桩处理岛状多年冻土地基现场试验研究

研究目的:作为一种较为成熟的地基处理方法,石灰桩主要应用于加固软土地基、湿陷性黄土地基、道路路基加固以及纠偏加固危房等方面,对其加固原理已开展了较多研究。但利用石灰桩的放热作用来处理高温岛状冻土地基,相关研究较少。本文通过现场试验,从地温、变形、承载力三个方面对石灰桩处理岛状多年冻土的应用效果进行评价,并对石灰桩处理高温岛状冻土地基的施工工艺进行总结。研究结论:(1)石灰桩处理冻土地基时,关键要注意控制配料的质量,确定合适的含水率,保证配料拌和夯填的连续性;(2)桩径40 cm、桩间距1.2 m条件下,生石灰含量50%的石灰桩能在施工后一周内完全融化桩周冻土且地基土达到最高温;(3)石灰桩复合地基变形在施工后一周内基本完成,试验测得地基土和桩的变形以竖向膨胀为主,石灰桩的膨胀挤密基本消除了冻土融化可能产生的融沉;(4)利用石灰桩处理岛状多年冻土地基能达到融化冻土、加固融土的效果,试验研究成果可为石灰桩处理岛状冻土的实际工程提供借鉴。