公路土质路基振动压实特性数值模拟

采用ABAQUS有限元软件模拟压路机振动压实过程,研究不同碾压方式、碾压组合、松铺厚度D和压路机碾压速度V下路基土的动力响应与压实度变化规律。结果表明:不同碾压方式下最大竖向应力(S_(33))_(max)和竖向位移(U_(3))_(max)大小顺序为强振>弱振>静压,(S_(33))_(max)随碾压遍数N增加保持不变,而(U_(3))_(max)和压实度K在N=1时急剧增加;碾压组合对不同碾压方式下路基土体积应力p影响极小,碾压组合中碾压方式排列次序对路基土竖向位移U_(3)变化影响较大;组合1下不同松铺厚度的路基土竖向位移百分比P、压实度K值均大于碾压组合2,不同组合下D=40 cm时P、K值均为最大;在确定的松铺厚度下,碾压组合与碾压速度对P、K具有显著影响,碾压速度较小时P、K更大,但组合1条件下P、K关于碾压速度的差异较组合2显著。

应力吸收层沥青混合料压实特性研究

为了解应力吸收层沥青混合料的压实特性,保证施工和易性,采用旋转压实仪成型试件,利用压实度与旋转次数的关系研究油石比、压实温度和矿料级配对压实特性的影响。结果表明:压实能量指数、压实速率、95%和99%压实度对应的压实次数均可作压实参数,压实速率对应力吸收层沥青混合料适用性不强,95%和99%压实度对应的合理压实次数为10次和35次,其可用于确定最佳油石比,提出了应力吸收层沥青混合料关键筛孔1.18 mm和2.36 mm合理通过率范围分别为45%~50%和65%~75%。

海南滨海粉细砂压实特性试验研究

结合海南环岛旅游公路项目,进行了粉细砂的室内物理指标试验、击实试验及粉细砂路基的压实试验。试验结果表明:海南滨海粉细砂以细砂为主,其次为中砂,取样中无粗砂;细砂的最大干密度为1.66~1.69 g/cm^(3),且与不均匀系数呈线性正相关,满足公路下路堤填料的要求。在工程应用方面,粉细砂路基可用双钢轮压实,碾压方式宜采取静压和振压相结合的方式,松铺厚度不宜大于30 cm,碾压遍数宜为6~8遍,可随挖随填。

土石坝分层液压夯实填筑压实特性研究

为探究液压夯实法加固土石坝的压实性能,基于动量守恒理论,设计开展分层液压夯实现场试验,研究分层液压夯实的压实特性,并优化工艺参数。研究结果表明,液压夯动应力沿深度按圆形均布荷载下地基附加应力分布,不同深度土体动应力随夯击次数增加而增大,至土体密实而趋于稳定;液压夯单次沉降量随夯击次数增加而减小,累计夯沉量随夯击次数增加逐渐增大并最终达到稳定值;液压夯主加固区为椭球形,增大单击夯击能可增加主加固区作用深度,提高土石坝有效压实深度;试验结果表明,土体初始干密度为1.79 g/cm^(3)时,夯击能18、27、36 kJ最优夯击次数宜分别为6、6、9击,加固深度分别为1.9、2.1、2.3 m。研究成果可为工程实践提供参考。

沙漠腹地风积沙压实特性试验分析

塔克拉玛干沙漠腹地修建石油钻井平台地基,地基材料运距远且会破坏沙漠地区生态环境,考虑到因地制宜,采用沙漠地区丰富的风积沙资源作为地基填料,其压实特性是影响地基施工工艺及质量的关键因素。为了研究其压实特性,进行了标准重型击实实验、超重型击实试验。研究结果表明:该地区风积沙粒径主要分布在0.075~0.25mm之间,属于级配不良的细砂;风积沙的重型、超重型击实曲线均呈“双峰”型,在干燥状态及最佳含水率时均能达到最大干密度,室内风积沙击实试验推荐使用大击实筒;不同的击实方式会产生不同的试验结果,最大干密度应结合现场确定。

基于发泡技术的就地热再生沥青路面压实特性研究

将泡沫温拌技术(FWMA)应用到就地热再生技术(HIR)中以改善就地热再生沥青混合料(HIR-AM)的压实效果。通过膨胀率和半衰期试验确定了泡沫沥青制备的工艺参数,研究了泡沫沥青对HIR-AM压实质量的提升效果,通过室内试验评价了泡沫就地热再生沥青混合料(HIR-FAM)的路用性能,最后结合实体工程对研究结果进行了验证,并总结了HIR-FAM施工工艺。研究结果表明:发泡温度为170℃、用水量为1.7%时,SBS改性沥青的发泡效果最佳;在相同的拌和温度下,FWMA可使HIR-AM空隙率降低3.8%~21.2%,能量压实度指数CEI降低27.83%~64.75%;动稳定度、弯拉强度、最大弯拉应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提高12.2%、13.4%、11.8%、8.8%、4.9%,且具有更好的水热稳定性。实体工程检测结果表明,采用HIR-FAM路段的平均压实度比采用HIR-AM的路段提高了0.79%以上,且其压实均匀性更优。

多因素影响下的泡沫沥青冷再生混合料压实特性研究

考虑泡沫沥青冷再生路面的压实质量直接影响路用性能和耐久性,测定不同因素(拌和时间、拌和温度、成型温度、不同回收料)影响下泡沫沥青冷再生混合料的空隙率、冻融劈裂强度比变化对泡沫沥青冷再生路面压实特性的影响规律。结果表明:泡沫沥青冷再生混合料的最佳拌和时间为1.5 min;适当提高拌和及成型温度对提高混合料成型质量有利;100%废旧基层材料(RBP)的试件成型质量最好,废旧沥青路面材料(RAP)∶RBP=63∶37的试件较前者的体积指标和强度指标略有下降。

超薄层铺装沥青路面压实特性及压实效果研究

超薄层铺装能够显著改善沥青路面的表面功能,是一种耐用、高效、性价比较高的养护措施。基于超薄层铺装的沥青混合料流动性较强及施工特点,对其压实特性进行研究,并结合压实机理,为合适压实工艺的选择提供施工指导意见。

风积沙的压实特性与循环荷载下变形性状的试验研究

在对风积沙压实特性进行分析的基础上 ,探讨了含水量对风积沙压实影响的机理。通过动三轴试验 ,得到了影响循环荷载下风积沙变形特性的主要因素为压实含水量。

土石混合料的压实特性研究

基于某大型场平工程填筑质量抽检结果,探讨了粗料含量(粒径大于5mm颗粒含量)、填料最大粒径以及填料级配情况对土石混合料现场压实特性的影响。研究发现:当粗料含量逐渐增加时干密度呈逐渐增大趋势,但达到90%左右时,干密度离散性较大,建议粗料含量的合理值为60%～80%;同样,当填料最大粒径逐渐增大时干密度也随着最大粒径的增大而呈逐渐增大趋势,但当超过松铺厚度(800mm)的30%以后,干密度则逐渐减小,且离散性较大,建议最大粒径的合理值为松铺厚度的30%;填料级配良好与否和压实特性无明显的相关性,但级配应连续。该研究对类似工程有一定的借鉴意义。

沥青混合料压实特性分析

Superpave旋转压实仪SGC提供的密实曲线反映了混合料的内在机构特征。借助混合料压实特性的4个参数即压实能量指数CEI,密实能量指数TDI,Ni至Ndes间的斜率k1,Ndes至Nmax间的斜率k2评价沥青混合料在施工和使用阶段的压实和密实趋势,分析材料组成(级配,沥青用量)对沥青混合料压实特性的影响。结果表明,Superpave的级配难以压实,但在最佳油石比下其施工阶段的压实性能得到改善,而在使用阶段的抗车辙能力仍很大。

沙漠地区某高速公路风积沙压实特性与压实工艺研究

通过不同的室内试验，对风积沙的压实特性、压实原理以及工程特性和特点进行分析，提出适合毛乌素沙漠地区风积沙路基的干压法施工工艺与湿压法施工工艺，以及较为合理的机械组合与压实参数。研究结果表明：在干燥状态和最优含水率状态下，风积沙都可被压实，最佳振动频率均为44 Hz；风积沙达到最大干密度在冲击振动工况下比纯振动工况下所用时间短，并且最大干密度更大；与1次填料方式相比，采取多次填料方式减小风积沙的松铺厚度，每层控制在50～60 cm，可获得较大的压实度。

沙漠腹地高速公路风积沙填料压实特性及填筑方法试验研究

针对沙漠腹地风积沙路基填料最大干密度确定和填筑方法选取的问题,以穿越腾格里沙漠腹地的乌玛高速公路风积沙路基试验段工程为依托,通过筛分、承载比、重型击实、表面振动台等室内试验以及水沉法、洒水压实法、振动干压法等现场路基填筑试验,对风积沙填料的工程特性、压实特性、填筑工艺与压实效果检测方法适用性进行分析。研究结果表明:该区域风积沙粒径主要分布在0.075~0.25 mm之间,属于级配不良的细砂;风积沙的重型击实曲线呈横卧的"S"型,在饱水状态和干燥状态条件下均能够获得较大的干密度;干燥状态下采用表面振动台法测得的最大干密度较重型击实试验结果高出约0.1 g/cm~3;重型击实试验与自然含水率下表面振动台法确定的干密度较大值作为路基风积沙标准干密度;3种填筑方法均能满足压实要求,振动干压法适用于现场实际,93区最佳碾压遍数组合为静压1遍+振动1遍,94区为静压1遍+振动2遍;浸水环刀法检测风积沙压实效果操作简便,检测结果离散性相对较小,具有较好的平稳性。

粗粒土振动压实特性试验

以8种不同级配的粗粒土为研究对象,采用室内表面振动压实试验方法,研究粗粒土的级配特性与压实设备的振动频率、激振力对粗粒土压实特性的影响,并利用多元线性回归方法,分析土样级配特性对粗粒土压实效果的影响,最后建立粗粒土最大干密度与其级配特征粒径之间的关系式,并提出用5个特征粒径表示的级配特征函数。结果表明:级配不同的粗粒土在不同激振力、振动频率作用下,干密度-振动频率、干密度-激振力曲线形状几乎呈正态分布,存在最大干密度和对应的最佳振动频率、最佳激振力。

沥青混合料压实特性的影响因素分析

从体积设计的角度 ,分析沥青混合料的旋转压实 (SGC)曲线 ,研究在压实过程中沥青混合料体积参数的变化特征。借助能量指数概念 ,评价沥青混合料在施工和使用阶段的压实和致密趋势。采用统计分析方法 ,探讨材料组成 (级配、沥青用量 )及压实应力对沥青混合料体积参数和压实特性的影响。结果表明 ,沥青混合料压实特性的主要影响因素是细集料级配曲线范围和沥青用量 ,当压实应力增加时 。

宽级配砾质土压实特性试验研究

宽级配砾质土随粗料含量变化呈现出悬浮–密实、密实–骨架和骨架–空隙3种不同结构,因而表现出不同的压实特性。依据等量替换法剔除超径颗粒后,对糯扎渡堆石坝心墙料的不同掺砾量的宽级配砾质土进行了重型击实试验,研究了宽级配砾质土在不同粗料含量、不同结构下的压实特性,并对击实作用下颗粒破碎规律进行了分析。试验结果表明:随掺砾量或粗料含量的增大,最大干密度呈先升后降的变化趋势;击实后颗粒破碎随粗料含量的增大而增加。

多孔沥青混合料旋转压实特性

针对现行《公路沥青路面施工技术规范》中采用马歇尔击实成型多孔沥青混合料(PAC)试件存在集料易被击碎及与路面实际碾压状态不符的缺陷,提出采用旋转压实仪(SGC)成型PAC试件,并引入闭锁点(locking point)的概念,确定最佳旋转压实次数;在此基础上,对2种方法成型的试件进行了体积性能的比较,采用SGC成型过程中记录的数据对PAC的压实特性进行了分析。结果表明:PAC试件采用SGC成型方法更合理;当旋转压实次数为50次左右时,PAC能够形成稳定的骨架结构,且同马歇尔50次双面击实具有相近的压实功,成型的试件具有相似的体积性能;级配良好的PAC在施工阶段的压实性能优于Superpave、AC等密级配沥青混合料,开放交通后,具有良好的抵抗变形的能力。

科尔沁沙漠区风积沙动力压实特性研究

沙漠区修筑公路,优质路基填料匮乏。依据就近原则,选用沙漠区储量丰富的风积沙作为路基填料,分析其矿物成分、化学成分、酸碱度、含盐量与级配特征。进一步探究不同试验方法(击实试验、振动台法、表面振动压实仪法)与试验控制条件下,风积沙干密度受因素控制的变化规律与压实特征。风积沙击实曲线与振动压实曲线均呈现"振实—振松—再振实"造成的"多峰"特征,振动法所得干密度一般优于对应含水率条件下击实试验所得干密度。振动台法在风积沙含水率接近饱和时振动的效果最好,风积沙的干密度最大,表面振动压实仪法3层填料的振动压实效果明显好于1层填料方式,进而可用于施工指导。

橡胶沥青混合料和易性与压实特性的相关性

为了研究橡胶沥青混合料的和易性与压实特性之间的关系,采用Superpave旋转压实仪和自行研制的和易性测试设备,测试了不同温度下的压实特性与和易性,并推荐了不同胶粉掺量所对应的适宜压实温度与胶粉细度.结果表明,当胶粉掺量为25%时,胶粉细度对橡胶沥青混合料压实过程的影响最为显著.当压实温度为190℃时,胶粉掺量对橡胶沥青混合料压实过程的影响最为显著.当胶粉细度为80目时,压实温度对橡胶沥青混合料压实过程的影响最为显著;橡胶沥青混合料的和易性越好,压实性能也越好.当胶粉掺量为5%和15%时,所推荐的适宜压实温度与胶粉细度分别为160℃和40目;当胶粉掺量为25%时,所推荐的适宜压实温度与胶粉细度分别为160℃和20目.

粉土压实特性初探

试验研究发现 ,砂质粉土和塑性指数IP<7的粘质粉土 ,击实曲线呈多峰型或 112 峰型 ,压实性能较差。压实后的干密度和压实系数很难达到设计要求。