水平成层土质边坡破坏机理及极限承载力研究

采用室内模型实验以及极限平衡水平条分法对水平成层土质边坡的破坏机理以及稳定性进行研究。通过建立室内模型试验分别研究了分层厚度以及边坡高度在坡顶施加荷载的情况下的荷载-位移规律、极限承载力、滑动面形态和位置,得出了在坡顶作用相同宽度荷载的情况下,极限承载力随着分层厚度的增加而增大;当保持边坡坡比、加载方式以及分层厚度相同的情况下,不同边坡填筑高度对极限承载力的影响甚微。水平层状土质边坡滑动面为圆弧段与直线段的组合形式。基于极限平衡法的基本原理,针对边坡水平成层的性质以及圆弧+直线的破坏形式,对滑动体进行水平条分,推导了该类边坡极限承载力计算公式,并且与试验工况结果以及竖向条分法计算结果对比分析。结果表明:极限平衡水平条分法较之于竖向条分法在水平层状边坡稳定问题中具有一定合理性。

碱激发粉煤灰水泥稳定再生集料性能的研究

主要研究在不同粉煤灰掺量条件下,碱激发粉煤灰水泥稳定再生集料的路用性能。首先测试了碱激发粉煤灰水泥的凝结时间与强度,然后进行混合料力学性能与耐久性测试。研究得出:适量粉煤灰掺量的碱激发粉煤灰水泥表现出较好的路用水泥特性;粉煤灰掺量25%的试件力学性能与抗冲刷性能最佳,碱激发粉煤灰水泥稳定再生集料的后期强度增加速度大于纯水泥稳定再生集料,且随着粉煤灰掺量增加,混合料试件干缩应变逐渐变小。

水泥稳定砖砼再生集料路用性能试验研究

分别以0、15%、30%、50%砖砼再生集料取代天然集料,分析不同取代率下水泥稳定砖砼再生集料的力学性能、干缩和温缩性能的变化。结果表明,相对于天然集料,砖砼再生集料表面及内部存在较多微孔隙,可增大对水的吸附能力,砖砼再生集料掺量较高时,水稳基层混合料的含水率更大;砖砼再生集料取代率为30%时,水泥稳定砖砼再生集料的力学性能最好,相对于普通水泥稳定碎石,7 d龄期水泥稳定砖砼再生集料的抗压强度提高1.7%,劈裂强度提高11.4%,抗压回弹模量提高12.7%;在一定取代率范围内,随着砖砼再生集料取代率的提高,水稳基层材料的干缩和温缩系数下降。

排水沥青路面在易积水路段的应用

为解决路面积水影响行车安全的问题,本文通过分析路面积水的原因及影响因素,通过工程实例得出如下结论:在设计路面时应综合考虑路面纵坡,不宜小于0.3%也不宜大于4%;对于路幅较宽的超高缓和段及“凹”曲线处易出现积水和水膜较厚的部位,采用空隙率大于22%排水沥青路面,现场渗水系数可达到6000ml/in以上,可以有效地解决积水和水膜较厚的问题,且该路面对施工要求简单,不会影响施工进度。

桥梁发热电缆除冰系统的热力学模拟

利用发热电缆进行融雪化冰作为一种有效的道路抗冰技术,对于保障交通安全具有重要意义。针对赤石大桥的特殊地理环境和气象条件,建立了热力融冰过程的数值模型,研究了发热电缆融冰系统在90、120和140 mm 3种不同间距下的热量传递规律和路面的温度变化情况。结果表明:在相同工况下,主桥沿底面的热损失基本可以忽略,而引桥的热损失较大;在电缆敷设层添加一定厚度的隔热材料和上面层采用导热沥青后,引桥沿底面的热量损失减少3%左右;从向路面传递的热量来看,90 mm间距融冰系统的融冰能力要远大于140 mm间距融冰系统,并且路面温度场更为均匀。发热电缆室内融冰实验结果表明,在90 mm电缆敷设间距和发热功率为30 W/m时,试件上表面温度达到2.5℃左右,能满足融冰要求,模型实验试件内部温度分布和数值模拟结果基本一致。