Micro-destructive assessment of subgrade compaction quality using ultrasonic pulse velocity

The ultrasonic pulse velocity(UPV)correlates significantly with the density and pore size of subgrade filling materials.This research conducts numerous Proctor and UPV tests to examine how moisture and rock content affect compaction quality.The study measures the changes in UPV across dry density and compaction characteristics.The compacted specimens exhibit distinct microstructures and mechanical properties along the dry and wet sides of the compaction curve,primarily influenced by internal water molecules.The maximum dry density exhibits a positive correlation with the rock content,while the optimal moisture content demonstrates an inverse relationship.As the rock content increases,the relative error of UPV measurement rises.The UPV follows a hump-shaped pattern with the initial moisture content.Three intelligent models are established to forecast dry density.The measure of UPV and PSO-BP-NN model quickly assesses compaction quality.

盐渍土既有高速铁路路基压实质量检测

高速铁路路基填料压实标准主要通过压实系数、地基系数、动态变形模量等指标进行控制。对于既有路基,在不破坏路基的条件下,路基内部的控制指标难以有效测试。为评价某海外项目既有路基内部填料压实情况,最大程度减少对既有路基工程的扰动破坏,通过试验段建立了动力触探试验(DPT)锤击数与实测压实系数、地基系数、动态变形模量的拟合关系式,并将其应用于该项目全线路基内部压实质量检测。结果表明:应用该拟合关系式能够避免对既有路基的破坏,节约工期,取得了较好的经济效益。

考虑含水率变化的路基压实填料介电特性试验研究

研究介电特性是路基电磁法无损检测技术的基础,为分析路基填料介电特性及其与含水率关系,采用TDR测试砂土、黏性土、改良土、盐渍土等6种典型填料在不同压实度、含水率状态下的介电常数。结果表明:压实填料的介电常数主要受含盐量、含水率、土质类型、压实度等影响;一般路基填料的介电常数主要受控于含水率,压实度在90.0%~96.0%变化时对填料的介电常数影响不显著;一般黏性土、砂性土、改良土的含水率-介电常数关系采用Alharathi模型拟合可满足工程应用精度要求;不同压实度下的Alharathi模型参数较为接近,a=0.100~0.140、b=-0.270~-0.140;掺灰改良土不同压实度的拟合参数差别较大,实际应用中应考虑掺灰比及压实度对介电常数-含水率关系模型的影响。

千枚岩及灰岩路基填料击实特性试验研究

针对我国西南地区以千枚岩和灰岩为主的路基填料难以直接使用的问题,通过正交试验的方法对千枚岩和灰岩开展室内击实试验并进行正交分析,探讨击实过程中填料压实度的主控影响因素并得到压实最优组合。结果表明:千枚岩的最优含水率在4%~6%,灰岩的最优含水率在6%~8%;击实试验中击实98次对土样的压实度改变率影响最大;与路基施工所用的强弱振碾压组合相结合,计算出能满足目标压实度的最优组合模式为强振8遍、弱振2遍。

压实粉土渗流各向异性的试验研究

为了分析粉质填土路堤内的渗流规律,对压实粉土的渗透性进行了室内试验研究。分别以压样法和击实法制备试样,通过室内变水头渗透试验研究了压实粉土在不同渗流方向上渗透系数的差异以及干密度对其渗透性的影响规律。结果表明:2种制样方法获得的压实粉土都是在与压实面平行方向上的渗透性最强,垂直方向上的渗透性最弱,表现出明显的渗流各向异性特征,且用击实法获得的试样渗流各向异性更为显著;另外,随着干密度的增大,2种试样在各个方向上的渗透性都减弱,且与压实面平行和垂直2个方向上的渗透系数差值也减小。研究结果可为分析渗流各向异性对粉质填土边坡内渗流场的影响及进一步合理评价其稳定性提供理论基础。

基于连续检测的高速铁路路基压实质量控制方法

针对传统检测方法无法满足路基压实质量实时、全面控制要求的问题,开展了高速铁路路基碾压足尺模型连续检测试验,分析了路基压实过程中振动轮振动能量变化规律,建立了能量压实值与动态变形模量、地基系数和压实度的相关关系,对基于连续检测的路基压实程度、压实稳定性和压实均匀性进行分析。结果表明:振动轮振动能量随碾压遍数增大而增大,能量压实值与常规检测指标具有强相关性,可以作为高速铁路路基压实质量连续检测指标;采用考虑90%置信水平预测区间下限的压实质量连续控制值判断路基压实程度更符合路基实际压实状态;碾压区域内能量压实值平均增长率应小于2%,出现过压现象时应停止碾压;碾压结束后,各检测单元能量压实值应在碾压区域平均能量压实值的80%~120%范围内。

塔克拉玛干沙漠风积沙工程性能试验研究

针对西北沙漠地区铁路优质路基填料短缺的问题,开展了风积沙扫描电镜试验、击实试验、直剪试验等试验,从微观和宏观角度研究了风积沙的工程性能。结果表明:风积沙结构松散,颗粒表面棱角较圆滑,主要粒径为0.075~0.250 mm,粉粒和黏粒均较少,粒径均匀,级配不良,分类属于间断级配C3填料;风积沙击实曲线呈单峰形,最大干密度为1.61 g/cm^(3),最优含水率为12.5%,水泥混合风积沙最大干密度和最优含水率均随水泥掺量增大而增大;风积沙理论黏聚力为0,理论内摩擦角为27.4°,抗剪能力差;风积沙物理和力学性质均较差,不可直接用作铁路路基基床填料,应对风积沙进行改良处理。

海陆交汇吹填土港池内新建道路地基处理的工艺对比

为解决填海围堰造出来的陆地各项指标不具备施工条件,而必须经过地基处理达到一定强度后才能进行后续施工的问题,结合项目应用实例,对海陆交汇吹填土地基处理工艺进行了研究。通过对堆载预压法、真空预压法、井点降水联合强夯法、振动水冲法、固化法等5种吹填土地基加固方案进行比选后,决定采用轻型井点+强夯的处理方式,并通过检测结果验证了该方法的适应性,总结的经验可为相关项目提供参考。

黄土路基“三背”回填施工技术研究

某高速公路处于黄土区,为确保在其“三背”回填施工质量,依托该项目开展了一系列研究。通过试验获取了原状土的密度、含水率等基本指标,再获得了在不同含水率情况下的粘聚力和内摩擦角等数据,为黄土区“三背”回填提供了理论支持。

粉喷桩与强夯处理技术在软土路基加固中的应用

该文以某公路工程为例,探究粉喷桩法和强夯法在软土路基加固处理中的应用方法。粉喷桩法采用高压喷射水泥的方式,让水泥和岩土在搅拌中均匀混合并成为具有一定强度的柱状体,达到加固软土路基的效果,该方法具有施工速度快、加固效果好等特点,但是施工成本较高;强夯法利用夯锤自由下落夯击软土,达到密实、加固的效果,该方法具有操作简单、成本较低、适用范围广等特点,但是效率不高,且存在噪音污染。经过多方面的综合对比后,最终选择粉喷桩法进行该公路工程的软土路基加固,在保证工程建设质量的前提下降低工程造价、提升社会效益。

灌砂法在公路路基压实度检测中的应用

本文以某地区的高速公路为例,选择灌砂法进行检测;分析灌砂法总体结构后,选择直径为20 cm的灌砂筒、粒径为0.3~0.6 mm的量砂,按照检测流程计算凿取试坑混合料的湿密度、干密度,最后计算路基压实度完成检测。测试结果显示:运用该方法计算路基土的湿密度、干密度,依据该结果能够获取路基土的压实度,其结果均在93.3%以上,具有路基压实度检测能力。

基于检测试验的路基承载力特性评价分析

为探究压实次数对路基承载力的影响,以理论计算为依据,对承载板法路基回弹模量参数计算方法进行优化,结合贵州正习高速公路试验段实测数据,对路基承载力参数进行相关性分析。结果表明:1)承载板法逐级加压与卸载会影响测点处路基承载性能,需计算结果进行原点修正;2)碎石土路基中,路基回弹模量随压实次数的增加而出现减小趋势,压实5次后,平均路基回弹模量降低了13.9%;3)路基刚度整体随碾压次数的增加呈现锯齿状变化,最大增幅为22.6%,最大降幅为34.6%;4)承载板法测得回弹模量与便携式落锤仪、刚度仪测定结果具有良好相关性,便携式落锤弯沉测定结果与刚度仪测得的刚度之间线性相关性较弱,工程中需配合其他测定手段综合判定路基承载性能。本文研究成果可为路基承载特性检测方案提供工程指导意义。

路基压实质量检测与评价综述

路基压实质量检测与评价是控制路基压实质量的关键因素。从压实检测指标、压实检测方法的优缺点、压实质量评价方法三个方面,对传统压实质量控制方法与连续压实控制技术进行梳理,并总结连续压实质量控制技术的不足,提出其进一步的研究方向,以促进连续压实控制技术的推广应用。

强夯法在碎石回填土工程中的应用研究

某变电站碎石土回填地基开展了强夯法施工。在强夯过程中观测、记录每点每击夯沉量和地面隆起量,深入分析了夯坑沉降和夯坑周围土体隆起变形特性,并计算出有效夯实系数,同时了解了强夯施工振动、侧向挤压等对周边环境和工程的影响,确定了与周边工程的安全施工最短距离。通过对该变电站碎石土回填地基开展浅层平板载荷试验、瑞利波试验和动力触探等一系的强夯试验,确定强夯地基有效加固深度、处理后的地基承载力和变形指标是否满足设计要求。对强夯法用于现场的合理性和适用性提出评价,提出大面积强夯加固碎石土回填地基的施工参数。

基于检测试验的路基承载力特性评价分析

为探究压实次数对路基承载力的影响,以及承载板法、落锤式弯沉仪、刚度仪3种试验方式测定的路基承载性能的线性相关性,文章以理论计算为依据,对承载板法路基回弹模量参数计算方法进行优化,结合贵州正习高速公路试验段实测数据,对路基承载力参数进行相关性分析。结果表明:1)承载板法逐级加压与卸载会影响测点处路基承载性能,因对计算结果进行原点修正;2)碎石土路基中,路基回弹模量随压实次数的增加而出现减小趋势,压实5次后,平均路基回弹模量降低了13.9%;3)路基刚度整体随碾压次数的增加而呈现出锯齿状变化,最大增幅为22.6%,最大降幅为34.6%;4)相关性分析结果显示:承载板法测得回弹模量与便携式落锤仪、刚度仪测定结果具有良好相关性,便携式落锤弯沉测定结果与刚度仪测得的刚度之间线性相关性较弱,工程中需配合其他测定手段综合判定路基承载性能。

强夯置换处理沙漠湖区砾石土路基试验研究

为分析沙漠湖区水下砾石土路基过渡段采用强夯置换法对置换墩体及墩间土的加固效果,采用强夯置换法对砾石土水下路基进行处理,监测其夯沉量、地表隆起量及超静孔隙水压力,并采用动力触探试验等方法检测其加固效果,通过监测、检测数据分析砾石土水下路基置换墩体及墩间土的加固效果。研究表明:2500,3500kN·m^(2)种能量下强夯置换单点最佳夯击数为11~12击;夯击时墩体周围地面以下沉为主,地表隆起量小;路基超静孔隙水压力消散快,多遍点夯施工时可连续施工;强夯置换能量主要影响置换深度及墩体密实度,对墩间土的加固效应影响小;强夯置换过程对无黏性的墩间土有密实作用。

冰水堆积体路基填料水泥改性试验研究

采用成乐高速公路桩号K71+000处冰水堆积体土样,水泥掺量分别为3%、4%、5%、6%,开展土工击实、承载比、无侧限抗压强度、直剪试验等,得到改良前后颗粒级配、塑性指数、CBR值、无侧限抗压强度和抗剪强度等参数,探究冰水堆积体用作路基填料可行性。研究表明:改良后冰水堆积体最大干密度、CBR值、无侧限抗压强度(7、14、28天)、黏聚力和内摩擦角均随水泥掺量增加而增大;水泥掺量小于5%时,指标随水泥掺量近似呈线性增大;水泥掺量大于5%时,指标随水泥掺量增加,增大幅度有明显减弱。确定出最佳水泥掺量为5%,各项指标均符合路基填料规范要求,冰水堆积体经改良后可用作路基填料。

路基振动压实过程中振动波传播规律

通过有限元软件建立考虑阻尼比、弹塑性本构关系的振动压路机-填料耦合数值仿真模型,得到振动压实过程中振动压路机及填料动力响应曲线,探究振动压实过程中振动波垂直及水平方向传播规律,提出了基于振动波的填料压实质量综合判别方法。结果表明:结合现场实测振动压路机及填料动力响应曲线,振动压路机-填料耦合模型能够较好地模拟填料振动压实过程;在垂直方向,加速度幅值的衰减呈现先快后慢的趋势,且在填料深度为0.5 m时衰减率达60%,路基深度为1.5 m时衰减率达90%;在填料表层水平方向,已压实土体与虚铺土体距压实作用点分别为0.8、0.5 m处,峰值衰减率均达90%;提出了基于振动波传播衰减率降低、动响应幅值增加与归一化动响应滞回圈的椭圆率增加的填料压实质量综合直接判别方法。

公路路基压实度检测试验及结果分析

文中以某公路项目为例,重点研究其路基压实度检测试验并分析了检测结果,对研究路段的物理性能进行详细总结,从检测流程、技术指标、影响深度、注意事项四个方面梳理了压实度检测的相关要求,并基于影响因素、回弹模量与压实度的相关性对检测结果展开分析。该结果充分证明了落锤弯沉仪法的可靠性,以期为类似项目提供有效参考。

高液限红层填料填筑铁路路基可行性研究

结合玉溪至磨憨铁路某一红层软岩区段案例,分析使用高液限红层D组填料路基填筑的方案及处理方法,论证高液限红层D组填料在车站大面积填筑的可行性;开展填筑压实试验,检验填料处理方法的合理性。研究表明:设计采用翻挖晾晒、增设隔水层等措施填筑高液限红层填料具有显著的合理性和可行性,可为红层地区大型车站的填料设计提供重要的参考,同时也为红层地区的普速铁路基床底层或高速铁路路堤本体使用高液限红层填料的可能性提供技术支撑。