三向土工格栅加筋道砟界面宏细观特性离散元研究

为研究拉拔荷载作用下格栅-道砟界面宏细观力学响应,基于离散元数值模拟,建立三向土工格栅加筋道砟的拉拔试验数值模型,揭示了格栅轴力及格栅分段应变的发展规律、拟合分析统计区域颗粒间法向接触力的演化。研究结果表明,拉拔荷载主要由格栅前端横肋承担,道砟间接触力及各向异性演化决定颗粒间宏观力学性质。

电离子土壤固化剂加固土的压实性能

利用电离子土壤固化剂 (IonicSoilStabilizer ,简称ISS)、石灰和水泥加固广州吉山粉土质砂 (SM ) ,通过对不同配比、不同闷料时间的击实试验和无侧限抗压强度试验结果进行分析 ,探讨ISS加固土压实性能和强度的变化规律 .结果表明ISS加固土的最大干密度随闷料时间的增长而增大 ,从而可以增大其承载力 ;加固土含水量对干密度的影响因固化剂而异 .建立了ISS加固土最大干密度与闷料时间、ISS石灰加固土强度与压实度的关系式 .

加固土的CBR试验研究

通过砂、水泥、消石灰加固湛江高液限膨胀土 ,电离子土壤固化剂 (IonicSoilSta bilizer,简称ISS)和水泥加固广州吉山粉土质砂和砂质低液限粉土的加州承载比 (Cali forniaBearingRatio ,简称CBR)试验 ,比较了几种加固土的加固效果 .同时探索了ISS加固土的CBR值变化规律 ,并建立了其CBR值与压实度K的关系式 .

基于振动法的抗疲劳断裂水泥稳定碎石强度标准

以水泥稳定碎石基层施工期和运营期在荷载作用下不发生疲劳破坏所需材料最小强度为准则,研究了水泥稳定碎石力学强度特性、疲劳特性及施工期与运营期水泥稳定碎石基层荷载响应,提出了抗疲劳断裂的水泥稳定碎石强度标准.结果表明:为防止基层在施工车辆荷载作用下发生极限断裂破坏,水泥稳定石灰岩碎石基层必须养护7d后,且其劈裂强度达到0.55MPa以上,方可进行下结构层施工;为防止设计年限内基层在施工车辆和运营车辆反复作用下产生疲劳断裂,水泥稳定石灰岩碎石7d劈裂强度不应小于0.70MPa.为了便于应用,结合抗压强度和劈裂强度的关系,提出水泥稳定石灰岩碎石7d抗压强度不应小于7.0MPa.

简易机场纤维格栅-水泥土基层使用性能研究

为了分析适用于简易机场快速修建工程中的合理道面结构,通过大量的室内土工试验和足尺试验研究,对纤维格栅-水泥土应用于跑道基层的使用性能进行了研究.室内土工试验研究发现：水泥质量分数为10%和12%的水泥土7d干抗压强度可达3MPa左右,饱水抗压强度可达2MPa以上,7d水稳定性系数基本达到70%左右,表明水泥土早期强度较高,具有较好的强度特性和水稳定性.足尺试验结果表明：玻璃纤维格栅的铺设提高了道面结构整体回弹模量,最大增幅可达17.5%,各龄期的回弹模量可达190.68~435.08MPa;玻璃纤维格栅可使道面结构具有更大的荷载分布能力和更好的板体作用,并能够明显减少干缩裂缝产生和有效控制裂缝发展,在一定的通行次数内道面结构弯沉值小于1mm.通过对比试验表明,玻璃纤维格栅-水泥土基层具有较强的承载能力、较好的抗变形性和较高的整体性,能够满足简易机场的修建和使用需求.

应急机场土质道面疲劳变形特性模型试验

为分析应急机场快速修建工程的合理道面结构形式，采用人工加载和道面电液伺服疲劳试验机加载2种方式，对由压实土基、稳定土基层（底基层）和功能性面层组成的典型道面结构疲劳变形特性进行了模型试验．研究了土质道面结构的累积塑性变形、回弹弯沉和弯沉盆曲线随飞机荷载、施加荷载频率和荷载作用次数的变化情况及其平面分布规律．试验结果表明：累积塑性变形随加载频率增大而增大，累积塑性变形与加载次数呈对数关系；弯沉盆曲线形状类似“S”型曲线，可采用四次曲线方程进行拟合；道面结构的早期整体回弹模量增长较快，7～60d龄期内整体回弹模量可达200—500MPa，在数万次通行次数下，土质道面的回弹弯沉小于1mm，表明提出的土质道面结构形式能够满足应急机场强时效性的要求．

黄土振动压实特性分析

为揭示黄土振动压实机理,优化黄土压实作业参数,对压应力时域信号及其傅立叶频谱进行研究,分析压应力在黄土各层的分布与传递规律及压实能量的分布与吸收状况。结果表明:黄土内各层压应力随碾压遍数的增加逐渐增大,随土体深度增加而减弱;试验用黄土在30 Hz振动频率下的压实能量较其他频率更充分,振动压实效果最好;土体各层吸收的振动能量随土体密实度增加而减小,上层比中下层可获得更高的能量,并先趋于密实状态。

应用塑料排水板加固软土地基效果的理论分析

应用塑料排水板对软土地基进行处理 ,在荷载作用下 ,可缩短软土层的压缩排水时间 ,加快软土地基的固结速度 ,提高地基承载力 ,有效地缩短路基沉降时间 ,减小路基的工后沉降。本研究从理论上对比分析了用塑料排水板加固软土地基及不采用塑料排水板加固路基的效果 。

二灰黄土力学性能试验

为了给二灰黄土在道路工程中的广泛应用提供理论参考,进行了二灰黄土三轴剪切和直接剪切试验,分析了二灰黄土的力学性能。通过三轴剪切试验测得不同围压下二灰黄土的应力-应变曲线、峰值强度、残余强度、弹性模量和抗剪强度等力学指标;通过直接剪切试验测得不同含水质量分数、不同压实度下二灰黄土的凝聚力和内摩擦角。研究结果表明:二灰黄土峰值强度、残余强度和峰值应变与围压基本上呈直线关系,其破坏过程可以用损伤的概念来解释;凝聚力和内摩擦角与压实度呈线性增长关系;凝聚力与含水质量分数呈非线性关系;内摩擦角与含水质量分数呈线性降低关系。

路面基层材料抗冲刷性能试验研究

应用新研制的抗冲刷试验装置对国内常用无机结合料稳定土基层材料作了系统的抗冲刷性能试验研究。随着冲刷试验时间的延长 ,无机结合料稳定细粒土的冲刷量呈线性增长 ,而无机结合料稳定粗粒土早期冲刷量较大 ,后期逐渐减少 ;对于同种类型的无机结合料稳定土而言 ,抗冲刷能力随着结合料剂量的增加而增强 ;试件成型压实度对基层材料抗冲刷能力影响很大 ;基层材料抗冲刷能力与其抗压强度之间的关系并不单纯 ;此外 ,冲刷试验时间过短不能很好的反映材料的抗冲刷能力。

固化剂加固土的研究

介绍了高分子表面活性剂加固土的研究成果和高分子表面活性剂加固土的强度形成机理。并与石灰土进行了对比。

石灰粉煤灰稳定低液限粉土底基层性能研究

针对低液限粉土稳定性差的特点,采用试验和理论分析相结合的方法,对子洲至靖边高速公路的石灰、粉煤灰稳定低液限粉土底基层的稳定性能进行系统研究.对低液限粉土进行物理、力学性质试验,取得基本的研究参数;通过试验分析几种稳定土方案,并对加固机理和影响因素进行分析;提出低液限粉土的最佳稳定加固方案和粉土物理指标对稳定效果的影响规律.

TG-2型土壤固化剂水泥石灰土的强度和稳定性试验

为进一步了解东北季节性冰冻条件下固化剂稳定细粒土的工程特性,采用新型TG-2型液体土壤固化剂配合水泥、石灰对粘性土进行了综合加固处理。在水泥、石灰和土工程性质试验的基础上,采用正交方法进行击实试验,分别测试了加固土的无侧限抗压强度。在满足强度要求的前提下,确定了4%水泥+4%石灰+0.015%固化剂的合理配合比,并对此配合比的加固土进行了无侧限抗压强度试验、干缩试验、温缩试验和冻融循环试验。试验结果表明TG-2型固化剂可有效地提高东北地区粘性土的强度和稳定性。

拼装式铝道面板下土基变形预测模型

为了分析飞机重复荷载作用时拼装式道面板下土基塑性变形情况,对4种不同厚度、强度的蜂窝铝夹芯道面板进行了足尺通行加载试验,测试了土基在不同轮载作用次数下的塑性变形.通过数据拟合分析确定了特定铝道面板下土基变形关于通行次数及基层强度的简化模型.对简化模型进行修正后,将新模型与其他传统预估模型进行了对比,结果表明:土基变形与通行次数的对数成正比例关系,与土质道面强度成反比例关系,道面板D铺设在高强度基层上时,道面板的疲劳开裂是道面结构失效的主要原因;道面板D铺设在70 MPa的基层上时,采用沥青道面设计公式、美军土质道面设计公式、本文推导公式分别计算得出的最大通行次数为4.07×1013、288、487 990次.

SGL结合料稳定土的性能、应用及其硬化机理研究

常规水泥稳定土基层往往因延迟碾压时间过长而损失强度并易产生收缩裂缝。利用工业废渣、矿渣、氟石膏和石灰配合，另辅添少量碱性激发剂，复合成了一种适用于道路基层干硬性土壤稳定用无机结合料，它是一种无熟料水泥；该结合料自身凝结硬化慢，用于稳定土时，除延迟碾压时间长外，还具有抗压强度高、补偿收缩小和耐久性好等特点。

石灰稳定均匀级配砾石土的路用性能试验研究

对半刚性基层沥青路面高速公路上路床顶层采用石灰稳定均匀级配砾石土的问题进行了研究和探讨,对石灰稳定均匀级配砾石土的材料特性、基本物理力学特性及其胀缩性进行了系统的室内试验研究,并在现场进行了碾压和雨后通车试验,提出了较合理的施工配比,对今后类似地区高速公路的建设具有一定的参考价值。

石灰粉煤灰加固低液限粉土性能研究

针对低液限粉土孔隙小、透水性弱、结构性差、含毛细水等导致稳定性差的问题,通过对低液限粉土进行物理、力学性质试验,取得基本的研究参数;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,对石灰粉煤灰加固低液限粉土的稳定性能进行了系统研究,并推荐低液限粉土的最佳稳定加固方案;从物理、化学等方面对其加固机理和影响因素进行研究。试验结果表明:随着石灰粉煤灰掺量的增加,试件各个龄期的无侧限抗压强度不断增加;影响低液限粉土最佳加固方案的因素有粒组含量、土粒级配、塑性指数等;粘粒含量和塑性指数对石灰粉煤灰稳定低液限粉土的稳定效果有显著影响,石灰粉煤灰对粘粒含量高、塑性指数小的低液限粉土的稳定效果相对较好。

多年冻土地区湿度对水泥稳定砂砾强度的影响

多年冻土地区路面水泥稳定砂砾基层应用中,普遍存在基层上下松散、中部板结的“夹层”现象。在定性分析的基础上,通过模拟多年冻土地区基层下垫层的可能湿度状况养生的强度试验,定量分析了湿度对水泥稳定砂砾强度形成的影响,探讨了“夹层”现象产生的原因。研究得出,垫层含水量小于基层混合料最佳含水量时,对基层混合料强度形成有明显影响,抗压强度随垫层含水量的减小而降低;模拟湿度养生混合料的强度形成过程与标准养生基本相近,但14 d后强度增长显著减缓;混合料形成骨架结构时,可以减轻水分损失对混合料后期强度形成的影响。结果表明:多年冻土地区特殊的湿度条件是水泥稳定砂砾基层出现“夹层”现象的主要原因,在基层施工中针对特殊湿度条件采取有效工程技术措施,可以避免“夹层”现象的出现。

农村公路用硬化二灰土路面材料性能

为了开发适用于广大农村地区的经济型低交通量公路路面材料,采用固化剂硬化二灰土,对硬化粉煤灰混合料进行了无侧限抗压强度、水稳定性和冻稳定性等材料性能试验。结果表明,加入固化剂后,硬化二灰土路面材料的抗压性能、回弹模量、水稳定性和冻稳定性均有大幅提高,可基本满足农村低交通量公路路面的使用要求。

水泥粉煤灰稳定粒料基层的研究

对水泥粉煤灰稳定粒料作为路面基层材料的性能进行了研究。试验表明 ,水泥粉煤灰稳定粒料的强度与水泥稳定粒料相当 ,强度离散性小 ,早期强度远高于二灰稳定粒料。粉煤灰对提高水泥稳定粒料的均质性和整体性有一定作用。