温度影响下罗布泊盐岩路基填料变形特性研究

为探明温度影响下盐岩路基填料变形特性,保障盐岩路基稳定性,促进盐岩在路基工程中资源化应用,全面分析了卤水及盐岩相变特征,基于正交试验方法探究了单次降温多因素交互作用下盐岩填料的变形规律,系统研究了多次冻融循环后盐岩填料盐胀累积规律,并基于试验段现场监测综合评价了盐湖区盐岩路基变形特征。结果表明:不同浓度卤水降温曲线均未出现明显过冷阶段,其降温曲线平衡及波动维持时间极为短暂,同时卤水相变温度随浓度增加而升高。盐岩填料的降温曲线存在显著的过冷及温度跳跃阶段,其相变温度随拌和卤水浓度增加而下降。单次降温作用下盐岩填料变形量介于-0.09~0.18 mm,各因素对盐岩填料变形的影响顺序为:上覆荷载>含卤水率>最大粒径>压实度。冻融循环作用下拌合卤水浓度越低,盐岩填料盐胀量越大;上覆荷载对盐岩填料盐胀抑制作用较强。实体工程现场监测表明随着监测时间增长盐岩路基变形呈现正弦波式周期性变化,且变形沿深度方向呈减小趋势,同时盐岩路基变形与温度具有较强的线性相关性。

基于颗粒破碎特性的盐岩集料基层级配组成设计研究

为实现内陆干盐湖区盐岩集料基层级配组成的科学设计,以罗布泊盐岩为研究对象,分析了不同粒径及含卤水率条件下单粒组盐岩集料颗粒破碎演化特征,构建了复杂粒组下盐岩集料级配转移模型,提出了盐岩集料基层级配组成设计方法,验证了盐岩集料基层级配组成设计方法的合理性,并对比了不同级配组成及失水率下盐岩集料的工程性质。结果表明:击实作用下各粒组盐岩集料均发生颗粒破碎,随着击实能量增加,盐岩集料级配趋于稳定,卤水的赋存会降低单粒组盐岩颗粒破碎率。Weibull分布可有效表征盐岩集料破碎颗粒级配分布特征。推荐的盐岩集料基层级配组成设计方法可有效推演盐岩集料基层的级配演化特征并实现考虑卤水影响的级配修正。盐岩集料颗粒间卤水盐分结晶有利于盐岩集料基层强度形成,失水率为75%的盐岩集料无侧限抗压强度可达到4.1 MPa,盐岩集料可用于干盐湖区公路基层填筑工程。

绿色可控低强材料组成与工作性能研究进展

可控低强材料(CLSM)作为一种能够自密实填充狭窄空间、便于二次开挖维修、促进固废资源化利用的绿色回填材料,可应用于管廊及台背等回填工程。为提升固废材料在CLSM中的应用水平,科学合理地指导CLSM材料组成设计,明确多因素影响下CLSM工作性能演变规律,本文系统梳理了CLSM固化材料和固化基料选用现状,并总结了固废材料在CLSM中的应用情况,对比评价了CLSM工作性能相关技术指标规范和测试标准,阐明了CLSM流动度、泌水率、凝结时间、干缩等工作性能在不同因素影响下的演变规律。鉴于当前CLSM相关研究已取得显著进展,进一步研究不同应用场景下基于综合性能调控的CLSM组成设计是推广CLSM工程应用亟待攻关的方向。

道路非开挖注浆加固补强材料研究进展

针对目前道路非开挖注浆加固中注浆材料选择缺乏明确的参考依据,系统地梳理了目前常用道路注浆材料的类型及配比,基于统计分析推荐了水泥基及地聚物注浆材料配比,确定了高聚物注浆材料密度对吸水率和抗压强度的影响规律。结果表明,水泥净浆注浆材料的推荐水灰比为0.46~0.67,水泥砂浆的推荐配比为m水泥∶m水∶m砂=1∶(0.46~0.59)∶(0.31~0.73);地聚物注浆材料水玻璃模数、水灰比和水玻璃质量分数推荐值分别为2.3~3.1、0.49~0.67和7.27%~9.73%;随着高聚物固化物密度增大,其抗压强度逐渐增大,吸水率逐渐减小。

泡沫沥青冷再生混合料路用性能综合评价

为进一步科学化评价泡沫沥青冷再生混合料路用性能,对比分析了不同泡沫沥青含量下泡沫沥青冷再生混合料各项路用性能指标。选取了劈裂强度、干湿劈裂强度比、动稳定度、冻融劈裂强度比、残留稳定度和疲劳寿命等6项技术指标作为评价指标,建立了基于功效系数法的泡沫沥青冷再生混合料路用性能评价模型,科学评价了泡沫沥青冷再生混合料路用性能,并确定了泡沫沥青冷再生混合料中泡沫沥青的最佳含量。结果表明:沥青最佳发泡条件为:温度155℃,用水量3.0%;最佳含水率为6.8%;基于功效系数法的泡沫沥青冷再生混合料路用性能综合评价体系较为准确、可靠,5种方案总功效系数大小顺序为A 3>A 2>A 4>A 1>A 5;泡沫沥青含量为3.0%时,泡沫沥青冷再生混合料的路用性能相对更好。

基于注浆模拟的道路基层碱激发材料加固效果研究

为更好地将碱激发材料应用于道路基层注浆加固工程中,开发了室内注浆模拟小型足尺试验装置,测试评价了不同级配水稳碎石基层及不同脱空工况下的碱激发材料注浆加固效果,预测了碱激发注浆材料及其注浆后形成结石体的7 d抗压强度相关关系。结果表明:碱激发注浆材料对于处治水稳碎石基层脱空病害具有良好的适应性,对于间断级配型基层的处治效果更优,其处治后结石体7 d抗压强度可达10. 91～12. 54 MPa,满足重载交通下水稳碎石基层的强度要求;在处治不同脱空程度的基层病害时,整体芯样的抗压强度随着注浆高度的增加而增大,碱激发注浆材料形成结石体早期强度形成速度较快,有利于快速开放交通;注浆后的混合料结石体与注浆材料的7 d抗压强度呈现出较强的相关性。

基于BP神经网络的浇导混凝土融冰效果预测

为准确预测浇注式导电沥青混凝土的融冰效果,基于300组试验样本数据,以环境温度、结构层厚度及通电时间为输入层,以融冰体积为输出层,建立了BP神经网络浇注式导电沥青混凝土融冰效果预测模型,并采用Pearson相关性检验方法验证了预测模型的准确性。结果表明:不同环境条件下,BP神经网络预测模型的相对误差在2.1%以内,其相关系数R介于0.995 5~0.996 5之间,拟合优度R^2介于0.991 0~0.993 0之间,预测结果准确、可靠性强。

地聚物注浆在道路基层加固补强工程中的应用与评价

为将地聚物注浆材料更好地应用于道路基层加固工程中,检测评价了某高速公路试验段路面损坏状况及结构强度,并选用地聚物材料对道路进行注浆加固,阐述了地聚物注浆加固流程及技术控制要点,针对注浆过程存在的施工状况提出防治措施,最后对地聚物注浆加固效果进行评价。结果表明,采用地聚物注浆加固道路基层具有良好的适用性,能够有效恢复道路整体结构强度,具体施工经验及注意事项可供同类工程借鉴。

盐岩路基工程特性研究进展

明确盐岩工程特性是保障盐岩路基稳定性的重要前提,系统梳理盐岩基本物化性能和力学特性方面研究进展,调查评价盐岩溶蚀特性、盐冻胀特性和融沉特性的作用机理和影响因素,全面总结盐岩填筑路基工程易发病害类型和处治措施,最后展望盐岩路基工程特性研究方向,为盐岩路基病害防治和稳定性保障提供参考。

盐岩路基工程应用调查与评价

为确定盐岩地区合理的工程结构形式及病害处治技术,有效提升盐岩地区高等级公路路基使用品质,全面调查国内公路及铁路盐岩路基工程应用状况,系统梳理公路及铁路盐岩路基结构形式,对比分析公路与铁路盐岩路基稳定技术及适用性,进一步明确盐岩路基的常见损坏及处治技术。结果表明:公路与铁路盐岩路基在修筑时多采用换填法及碾压整平等技术提升路基承载力;隔断层、排水系统及换填法为盐岩路基采用最为广泛的稳定技术,不同技术主要从提升基底承载力、减盐及阻水等方面实现稳定性保障;在进行损坏处治时多采用注浆法、换填法等技术,经处治后路基整体稳定性恢复较好。

泥态固化土材料组成及其工程性质研究进展

为提升泥态固化土回填工程的施工质量及耐久性,全面调查了国内外泥态固化土被固化材料、固化剂及外加材料组成情况,系统梳理了泥态固化土工作性能及力学性能影响因素,确定了不同材料组成下泥态固化土强度形成机理,分析了泥态固化土应用前景及面临的挑战。

基于分形理论的矿区宕渣颗粒破碎特性评价

将矿区宕渣用于路基填筑工程中是进行宕渣资源化应用的有效途径,为保障矿区宕渣填筑路基稳定性满足要求,本文采用重型击实方法成型了不同击实次数下的矿区宕渣试样,明确了不同击实次数下矿区宕渣颗粒级配变化规律,并基于分形理论客观评价了击实作用下矿区宕渣颗粒破碎情况。结果表明矿区宕渣在击实作用下颗粒发生细化,颗粒破碎主要发生在击实前期,经过98次击实的矿区宕渣颗粒形态基本稳定,宕渣在击实126次后粗粒含量降低至40%,其分形维数逐渐稳定在2.6左右,颗粒级配发生优化,将其用于路基填筑工程中可保证良好的稳定性。