顺层页岩边坡稳定性分析及加固措施研究

在对承张高速某顺层页岩边坡资料收集和现场详细调查的基础上,通过赤平投影法对边坡稳定性进行了分析,确定了边坡的稳定性和边坡的滑移类型。结果表明:该边坡处于不稳定状态且滑移类型为滑移–拉裂型。计算了边坡极限失稳长度和后缘拉裂深度,并根据计算结果和实际情况设计确定采用微型桩对边坡进行加固,加固后边坡稳定系数计算结果满足设计安全要求。该分析方法和加固设计措施为以后该类型边坡的稳定性分析和加固设计提供借鉴。

基于M-C准则的沥青路面多种破坏的统一力学指标及其应用

基于M-C准则,初步提出了一种沥青路面多种破坏现象的统一力学控制指标——路面损伤潜在指数（APPDI）。以5条高速公路沥青路面为例,在有限元计算的基础上利用APPDI分析其路面破坏的力学模式。结果表明：应力的主应力组成对沥青路面的破坏有很大的影响,主应力的多种不同组成状态分别对应不同温度下车辙、TopDown裂纹和层底弯拉。APPDI结合应力莫尔圆及其在路面结构中出现的位置,可以判断沥青路面结构的破坏形式,为解释路面破坏机理及优化路面设计提供了一定理论基础。

朱仙庄和芦岭煤矿土壤重金属污染评价

通过对朱仙庄矿和芦岭矿周围土壤中Cr、Mn、Cu、Zn、As、Pb的质量分数进行测定,利用单因子污染指数法、內梅罗综合污染指数法和地累积指数法対两矿周围土壤重金属污染状况进行评价。前两种方法评价结果表明,Cu、Zn、Pb达到轻度污染,且具有方向性:(1)朱仙庄矿Zn:WN>EN>ES>WS,Pb:ES>EN>WN>WS,综合污染程度:WN>EN>ES>WS,ES、WS为轻度污染WN、EN为中度污染程度(2)芦岭矿:Zn:ES>EN>WN,Cu、Pb:ES>WN>EN,综合污染程度ES>WN>EN且均为轻度污染。总体上Zn污染最严重Pb其次Cu最小,朱仙庄矿较芦岭矿污染严重。地累积指数结果显示只有Zn在WN朱、EN朱上达到中轻度污染,其他元素均未达到累积污染的程度。

大粒径透水沥青混合料抗反射裂缝影响因素及仿真研究

为了定量评价大粒径透水沥青混合料(large stone porous asphalt mixes,LSPM)的抗反射裂缝性能,开展了不同级配、试样高度和空隙率条件下的室内路面抗裂缝性能测试(overlay tester,OT)试验,分别采用最大荷载损失率、第一周期荷载损失率和50%荷载损失率加载周期数3个指标进行评价,建立了基于试样高度和空隙率的抗反射裂缝疲劳寿命预估模型;进而开展OT试验的内聚力模型有限元分析,对不同因素影响抗反射裂缝的试验过程开展研究.结果表明:荷载损失率可以通过对数模型进行预估;采用第一周期荷载损失率和50%荷载损失率下加载周期数更能有效地评估不同级配LSPM-30的抗反射裂缝性能;试样孔隙率对LSPM-30抗反射裂缝具有更显著影响,推荐LSPM-30的OT试验抗反射裂缝试样高度不小于70 mm;数值分析结果表明裂缝是由于裂尖的拉应力/应变较大而诱发的张开型裂缝,主要分布于沥青胶结料内及沥青胶结料和集料的界面处.

基于疲劳寿命递增的LSPM下面层半刚性路面结构优选

疲劳寿命是影响路面结构耐久性的关键因素,寿命递增的路面结构需在满足路面结构良好的承载力要求下,仅对其表面层进行功能化,从而实现耐久性长寿命沥青路面结构的设计目标。通过理论计算及统计分析,探讨沥青路面结构层的疲劳寿命与结构层参数之间的关系,分析不同因素对大粒径透水沥青混合料路面结构疲劳寿命的影响,提出路面结构疲劳寿命的预估模型;并基于陕西地区的气候交通条件差异,提出陕西不同地区寿命递增的LSPM沥青路面结构组合类型和材料参数。

功能型大厚度沥青路面在西禹高速大中修工程中的应用

针对现有沥青路面组合结构及施工工艺在高速公路发展中的局限性,通过室内试验研究,提出了一种具有强化使用性能的超薄细粒式沥青混合料表面功能层和具有抗车辙性能的大粒径沥青混合料(LSAM)承载力层组合的功能型大厚度沥青路面面层结构,系统地阐述了其设计思路、设计方法、路用性能及施工工艺。同时,依托陕西西禹高速公路大中修项目,将此路面结构进行了应用实践,推荐其加铺方案为2. 5 cm SMA-13+18 cm LSAM-30,并对施工后的路面状况进行了检测。研究结果表明,功能型大厚度沥青路面具有良好的高温抗剪性能、抗疲劳性能及层间粘结性能,现场检测指标均可满足规范要求,为功能型大厚度沥青路面结构的推广应用提供了理论参考。

基于主应力分析的高模量基层沥青路面破损机理研究

利用均匀设计安排参数组合对高模量基层路面结构应力分布进行了有限元计算,并利用莫尔圆分析了高模量基层路面结构中不同深度的应力状态,重点对比了不同位置不同深度各点的主应力组成方式,并观察到高模量基层路面表层各点的主应力组成方式出现拉-压复合剪切现象。认为:(1)拉-压复合剪切状态的存在,使得路面在疲劳荷载作用下,有两种接近路面材料临界物态线的方式,拉-压复合剪切状态是不同温度下TOP-DOWN裂纹与车辙破坏的重要诱因之一,疲劳状态下各点主应力组成方式不同,对路面结构的疲劳寿命有重大影响;(2)莫尔包络线可以简化为由内聚力c和抗拉强度σt控制。未来,高温条件下的内聚力c和抗拉强度σt有可能作为路面材料拉剪疲劳控制指标。