基于GM(1,1)模型的膨胀土填料CBR指标快速确定方法

开挖膨胀土能否直接用作填料需跟踪开展CBR试验,而试件浸水需4 d将妨碍路堤填筑新技术的工程应用,有必要研究快速获取膨胀土CBR指标的方法。对百色膨胀土按改进CBR试验方法进行试验,设定不同时刻测试试件的变形和强度值,分析得到2指标的浸水时间效应及其变化规律;引入灰色理论中带1阶加权平均弱化缓冲算子的GM(1,1)模型,对测试结果做了指标值的预测和分析。结果表明,用浸水1 d试件的膨胀变形实测值可预测其浸水4 d的实际值,精度能满足工程要求且偏安全。据此,总结并提出膨胀土填料的改进CBR指标快速确定方法。

基于CBR法的矿山道路路面设计

CBR法是比较成熟的重载道路快速设计方法,需要的原始参数少,设计过程简单,目前仍被多国采用。由于现行厂矿道路设计规范无法对重载交通进行有效设计,所采用的设计方法也难以被广大矿山技术人员所掌握,因此,提出了将CBR法用于矿山道路设计的建议,按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面厚度,给出了路面厚度计算公式、交通荷载的计算公式和路面设计的程序,并给出了路面设计的常用参数供参考。

高液限土的最大CBR强度与试验方法

高液限土是我国南方公路建设中经常遇到的一类特殊土。规范规定的CBR试验是在土的最佳含水率时分别采用30、50、98击击实后进行CBR试验。针对福建泉三高速公路高液限土天然含水率高的现状,为与实际施工状况相一致,调整了CBR试验的击实次数与含水率,通过对试验结果的分析,揭示了高液限土的密实度(压实度)曲线与CBR强度曲线呈分离的双驼峰曲线的现象,分析了密实度(压实度)曲线与CBR强度曲线分离的成因机理;提出了高液限土的最大CBR强度与最大CBR含水率的概念,确定了高液限土最大CBR强度与最大CBR含水率的试验方法。

DIMINE软件在矿山道路设计中的应用

露天矿山的道路设计工作是确保矿山生产高效、稳定的重要环节^([6])。文中以德兴铜矿为例,运用DIMINE软件对该矿富家坞采区运岩公路进行设计,并分析探讨该软件在道路设计中的应用效果。结果表明:DIMINE软件在矿山道路设计工作中与传统CAD道路设计方法相比具有明显的优势。DIMINE软件优化了道路设计过程中的制图程序,解决了道路设计工作中填挖方量快速计算的问题,有效提高了道路设计工作的效率和准确性。

CBR法在矿山道路路面设计中的应用分析

CBR法最早产生于美国加州,随着应用范围的不断扩大,已经得到了较深入的发展,并且在各国的研究中均有创新之处.

基于Superpave法和平衡设计法热再生沥青混合料性能优化设计

沥青混合料回收利用是路面养护中旧料有效利用的方式。我国目前主要采用马歇尔设计方法进行热再生沥青混合料配合比设计,但该方法的指标体系与实际性能缺乏关联性。为解决这一问题,引入了国外设计沥青混合料的方法(Superpave法和平衡设计法)进行热再生沥青混合料设计。根据不同沥青混合料回收料掺量、再生剂制备了9种再生沥青混合料。通过开展汉堡车辙试验、半圆弯拉试验和冻融劈裂试验研究了沥青混合料的抗车辙、抗开裂和水稳定性能。试验结果表明基于Superpave法确定的最佳沥青含量制备的再生沥青混合料抗裂性能无法满足规范要求。其中,芳香烃再生沥青混合料对改善抗开裂性能效果最佳。将平衡设计法用于热再生沥青混合料设计可获得高性能的热再生沥青混合料,各项性能均满足规范要求,为我国热再生沥青混合料的广泛应用提供了一种设计方法。

基于建养一体化的高速公路拼宽改建段路面设计方法研究

通过对我国华南地区高速公路拼宽改建段路面病害类型及形成原因的深入分析,选择了裂缝率、车辙深度和平整度指数作为拼宽改建段控制路面服务性能的设计指标,针对各指标建立了相应的分析和预测模型,提出了基于建养一体化的拼宽改建段路面设计指标;结合环境参数、交通量、材料参数、分析期等因素以及基于建养一体化的效益费用分析计算,形成了基于建养一体化的高速公路拼宽段路面设计方法及流程。采用该方法对广东省某高速公路改扩建项目的拼宽改建段路面结构进行设计,结果显示,通车3年后,路面技术状况较好,裂缝和车辙病害较少,表明该设计方法充分考虑了拼宽改建段路面性能需求,达到了建养一体化的设计目的。

乳化沥青冷再生混合料设计方法试验研究

通过室内试验，探讨乳化沥青冷再生沥青混合料设计方法，不同旧料质量分数的6种混合料试验结果显示，试件击实成型后60℃养生72h后的失水率可以达到95％以上；混合料外加水量可以根据密度最大的原则估计，约为混合料质量分数的5％～9％；最佳油石比可以使用干燥或浸水试件，采用25℃马歇尔试验或劈裂试验，根据稳定度最大或抗拉强度最大的原则确定；4种方法确定的最佳油石比差别微小，在3．8％～5．2％之间。

充填开采临界充实率理论研究与工程实践

充实率的良好控制是充填采煤技术成功实现岩层移动及地表沉陷精准控制的关键,基于充填采煤岩层移动及控制特征,给出了临界充实率的定义,具体包括关键层破坏临界充实率、关键层弯曲下沉临界充实率、基本顶弯曲下沉临界充实率、整体弯曲下沉临界充实率等。以有周期来压的顶板类型为例,建立了不同上覆岩层逐层破断的临界充实率求解力学模型,分析了覆岩逐层破断与其对应岩层抗拉强度的关系,求解了4层覆岩逐层破断的临界充实率。翟镇矿工程实践表明:7203W固体充填工作面覆岩整体弯曲下沉临界充实率计算值为92.0%,实际控制值为92.5%,上覆所有岩层均被控制在整体弯曲下沉的临界状态,实测与理论计算吻合。可为定性定量研究不同覆岩结构下实施固体充填采煤技术的工程设计提供参考。

不同成型方法对级配碎石的影响

为进一步了解成型方法对级配碎石性能的影响,本文通过目前两种比较常用的成型方法——击实成型和振动成型两种成型方法的级配碎石,对其做进一步分析研究。首先采用变K法对级配碎石进行级配设计,采用击实成型和振动成型方法分别成型级配碎石试件,然后分别测两种成型方法下的级配碎石试件的最大干密度、最佳含水量以及CBR值等参数,并对比分析测得的两种成型方法的级配碎石参数。分析研究试验数据得知：击实成型对级配碎石原有级配扰动比较大,尤其是对13.2~1.18 mm这几档的级配影响;振动成型对级配碎石原有级配扰动较小,基本保持了级配碎石的原有级配;相同级配条件下,振动成型的CBR值要远高于击实成型的CBR值,振动成型的CBR值是击实成型的CBR值的2倍;并非越密实的级配碎石其CBR值越大。

土工加筋材料处治填挖交界路基非均匀沉降设计方法研究

为了解决填挖交界路基非均匀沉降 ,在填土中分层铺设土工格网等土工加筋材料 ;通过非线性有限元计算分析 ,结合现场沉降观测、FWD弯沉检测 ,研究了土工格网处治填挖交界路基非均匀沉降的机理。在此基础上 ,根据理论分析 ,提出了土工加筋材料处治填挖交界路基非均匀沉降的设计方法。

采用贝雷法的冷再生混合料级配设计研究

为了深入分析冷再生混合料的级配问题,用美国伊州贝雷法进行冷再生混合料级配设计优化研究,并采用乳化沥青和水泥两种添加剂来改善冷再生混合料性能。通过分析比较旧沥青混合料和经过沥青抽提试验后的旧混合料的筛分结果来确定原始旧混合料用作骨料的级配,再分别选用旧沥青混合料原样筛分和抽提筛分曲线来添加一定比例的新骨料和水泥来配置冷再生混合料的骨架结构,依据修正马歇尔试验确定各冷再生混合料的最佳乳化沥青用量和用水量。分析得出冷再生混合料级配须根据抽提筛分来调整,且其冷再生混合料的最佳乳化沥青和用水量均为3.5%,由此形成优化后的冷再生混合料,并进行冷再生混合料路用性能试验(车辙试验、水稳定性试验、疲劳试验)的测试分析,最后得出按抽提筛分调整级配后的混合料路用性能更好。

高模量沥青混凝土材料组成设计方法

为更加系统地了解高模量沥青混凝土材料的组成特性,分析了法国高模量沥青混凝土材料组成设计方法,从级配类型、成型方法、沥青用量的确定和验证试验等方面对中国马歇尔设计方法进行调整,并经过了室内马歇尔试验、车辙试验、水损害试验和模量试验的验证。结果表明:调整后的设计方法适用于添加外掺剂的高模量沥青混凝土配合比设计,设计出的高模量沥青混凝土能够满足《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求;同时建议将模量试验作为高模量沥青混凝土材料配合比设计时的验证试验。

水泥稳定碎石混合料配合比的优化

为提高半刚性基层的抗裂能力,根据抗裂能力最佳、强度满足要求的原则,分别用静压法及振动法进行了水泥稳定碎石混合料级配和配比的优化,并对优化结果进行了对比分析。试验结果表明,现场经振动压实的水泥稳定碎石混合料强度、抗裂特性与室内振动成型的混合料特性更趋于一致,用振动法优化的级配配比可显著提高半刚性基层的抗裂能力。

道路交通工程虚拟仿真项目的资源建设方案

以优化道路交通工程类专业虚拟仿真项目的资源建设方案为目标,从支撑学生专业知识基础、专业知识协同和前沿知识拓展3个方面提出了由"专业基础类、综合训练类、创新实践类"组成的虚拟仿真项目分类设计要求。进而面向专业基础类模块,提出以"虚实结合、实时交互"为主体的资源建设形式,面向综合训练类模块,提出"软件下载—实验项目过程演示—实验环节设计—实验结果提交—在线讨论"的建设方法,面向创新实践类模块,提出多样化实验项目设计、支撑CDIO教学模式的建设思路。相关设计方案在东南大学国家级道路交通虚拟仿真实验教学中心的建设中进行了应用与实践。

新疆公路三级区划设计参数的研究

在现行自然区划的基础上,从设计和施工的需要入手,提出了建立在新疆公路三级自然区划基础上的新疆公路设计参数:土基回弹模量E0和加州承载比CBR(California Bearing Ratio)。论述了设计参数资料收集的数据内容及应注意的问题,采用数理统计方法从收集的资料数据中确定不同土质在不同自然区的E0值、CBR值均值的上、下限,并对其进行了相关性分析。通过分析建立了新疆各三级自然区较精确的设计参数数值的推荐范围,并对取值作出详细说明,为新疆地区的公路设计提供了可靠依据。

路桥过渡段柔性搭板的设计方法

在对路桥过渡段柔性搭板处治措施的机理进行分析的基础上,参考大比例尺沉降台试验测试数据及有限元仿真与拓扑优化的结果,提出路桥过渡段柔性搭板的布置形式;通过现场调研和资料分析,给出了柔性搭板的合理设计参数参考值。基于模型的受力特点,提出了近似变形曲线的数学表达式,并将计算曲线与试验观测曲线进行了比较。结果表明,计算曲线与实测曲线基本吻合,能够反映真实的沉降情况。在此基础上推导出层间距的计算公式,并给出了设计参数的确定方法,为桥头柔性搭板的设计提供了参考依据。

耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力的数值计算

为给混凝土基层耐久性沥青路面结构设计提供依据,利用均匀设计表安排对混凝土基层底面荷载应力有显著性影响的因素组合,采用三维有限元方法计算混凝土基层底面在标准轴载,以及单轴-单轮、单轴-双轮和双轴-双轮等不同轴载作用下的荷载应力,对计算结果进行回归分析,并分析了轴轮型对基层荷载应力的影响。结果表明:不同轴-轮载作用下,混凝土基层底面的荷载应力与面层厚度、基层厚度、基层模量、地基模量等因素之间存在良好相关关系;此外,双轴-双轮组荷载在基层底面产生的荷载应力小于单轴-单轮组和单轴-双轮组,因此通过增加轴数和轮胎数目可以有效缓解重载、超载车辆对路面的破坏作用。

采用简化的分级掺配法设计抗车辙型沥青混合料

基于粗细集料分工的思想对级配的分级掺配设计法进行优化设计,简化其掺配步骤,省略了细集料的掺配过程,避免了掺配过程中粗细集料的离析对掺配效果的影响。在考虑矿粉体积干涉的基础上重新确定了粗、细集料比例的计算方法。采用控制粉胶比的方法建立了矿粉与沥青的体积关系,在保证混合料抗车辙性能的前提下确定了混合料的最佳油石比。采用马歇尔稳定度试验对设计的混合料(MLB-13)进行了验证,并用车辙试验将设计的混合料与AC-13沥青混合料和SMA-13沥青玛蹄脂进行了对比。试验结果表明:MLB-13混合料的各项指标基本满足规范中的相关要求,并且具有良好的抗车辙性能。

橡胶沥青再生旧沥青路面技术应用研究

依托贵州省道S305线大中修改造工程,对废旧轮胎橡胶沥青再生旧沥青路面技术进行应用研究,给出了确定"橡胶沥青+再生沥青"混溶比例的方法,验证橡胶沥青再生胶结料性能、配合比设计方法及其路用性能。结果表明:橡胶沥青内掺比例不低于70%时,再生胶结料各项指标均满足橡胶沥青技术标准;橡胶沥青再生混合料AC13的各项路用性能均满足改性沥青混合料技术要求,综合性能优异。