颗粒形状对砂土力学特性的影响研究

为了探讨砂土不同颗粒的形状特征对砂土力学特性的影响规律,建立考虑砂土颗粒形状影响的砂土强度计算公式模型。依据已有研究,选取3个描述砂土颗粒形状特征的参数(球度S,长宽比AR和凸度C),运用Image-pro plus软件对砂土和玻璃珠的形状轮廓进行二值化处理,得到标准砂和玻璃珠的颗粒形状量化结果,之后,通过引入整体颗粒形状参数O对从不同角度描述颗粒形状特征的3个参数进行整合表示,并配置5种具有不同整体颗粒形状参数的砂土试样进行不同围压条件下的常规三轴压缩试验。试验结果表明:颗粒形状特征的差异对砂土力学特性会产生较大的影响,具体表现在随着砂土整体颗粒形状参数O的增大,其内摩擦角不断减少;此外,随着整体颗粒形状参数O的减少,砂土的剪切软化程度逐渐降低,达到峰值强度后下降速率变慢;同时,基于砂土试样三轴压缩试验结果,并结合现有关于砂土峰值内摩擦角理论计算模型的研究成果,通过引入整体颗粒形状参数O,建立考虑整体颗粒形状参数O影响的砂土峰值内摩擦角计算公式。最后,配置2种不同整体颗粒形状参数的试验砂土,并在与之前砂土试样同样的试验条件下进行常规三轴压缩试验,并运用本文所建模型对试验结果进行预测,结果表明本文所建模型具有良好的适用性。

道路用聚氨酯改性沥青的性能研究

对聚氨酯改性沥青性能进行了研究,并且将部分指标与SBS改性沥青进行了对比。首先进行了聚氨酯改性沥青胶结料的性能试验,结果表明,聚氨酯改性沥青具有优异的储存稳定性、耐高温、耐老化,满足高模量沥青的基本要求。然后进行了聚氯酯改性沥青混合料的路用性能试验,结果表明,混合料的高温性能和水稳定性均得到了显著提高。最后进行了聚氨酯改性沥青的改性机理探究,结果表明,聚氨酯改性沥青是一种反应型聚合物改性沥青。

基于海底隧道衬砌孔隙水压力的涌水量预测方法及工程应用

为获取海底隧道的环向涌水量,以海底隧道衬砌背后孔隙水压力分布为主线,在达西定律的基础上推导了与孔隙水压力相关的涌水量预测公式,公式与隧道尺寸、隧道初衬渗透系数相关,充分考虑了支护结构外缘水压力的影响,进而得到隧道洞内各处涌水量值,将涌水量计算值与现场测量值进行对比,进一步验证了公式的准确性.研究结果表明,隧道开挖时渗流场影响范围集中在隧道主洞左右各3倍洞径内,主要影响范围集中在洞周2倍洞径内.隧道开挖瞬间,洞周渗流场呈漏斗状分布,直至隧道开挖贯通.围岩性质越差,其隧道衬砌背后孔隙水压力越大,仰拱处孔隙水压力普遍大于拱顶,最大孔隙水压力一般出现在边墙与仰拱交界处.通过编译涌水量预测公式,得到隧道的涌水量,并将其与隧道现场实际情况对比,证实了公式的准确性.该涌水量预测方法为海底隧道现场施工提供了理论支撑.

基于有限差分的岩体破裂非连续变形及水力弱化效应表征方法

针对有限差分方法在研究岩体非连续变形和水力弱化参数方面的弊端,将屈服状态的岩体单元设置为空单元,使其不再参与计算,实现非连续变形的表征特点。通过分析拟合得到岩体参数随水压增加的弱化关系,重新定义柔度张量,嵌入弱化参数,修正并开发了水力弱化本构模型、屈服函数以及流动法则。基于提出的改进方法,分析岩体压缩条件下的非连续表征特性、各阶段变形特性以及强度影响规律等,模拟结果与已有文献中试验结果吻合度较高,验证了方法的有效性。

PPA改性沥青性能及机理分析

加入PPA改性剂后,其沥青的软化点得到了提高,混合料的性能试验结果表明,其高温性能得到了大幅度的提高,但却降低了混合料的抗水损能力。加入抗剥落剂后其水稳定性得到恢复。采用沥青质快速沉淀套色板以及核磁共振分析PPA改性沥青的化学组分。分析认为,PPA优先与沥青质发生作用,所发生的化学反应引起沥青微观结构和组分的变化,从而提高了沥青的高温性能,扩大了沥青PG分级的范围。

卵石层隧道洞口段防排水和加固体系优化设计

针对卵石层隧道洞口段施工松散易坍塌、降水入渗等高风险问题,在原设计基础上进行优化,提出了一种卵石层隧道洞口段防排水和加固体系,即:洞口段新型管棚和洞内排水锚杆联合支护方法;利用新型排水管棚的特殊构造排出上部地层的积水;通过分次注浆方法大幅提升洞口浅埋段围岩的整体力学性能;采用洞内排水锚杆与传统注浆锚杆相结合的布设方式,提前将卵石层内的地下水引出,使水流分别汇入拱形排水管道、环纵向盲管与横向泄水管进行排水作业。该方法有效提高了局部注浆加固效果和地层承载能力,同时降低了运营期隧道内渗漏水风险,可为类似工程提供有益参考。

基于D-AHP-GRA理论的卵石层隧道突水突泥风险评价

结合实际工程项目,对卵石层隧道施工突水突泥风险影响因素进行了风险辨识,建立评估指标体系,构建基于D数和灰色关联度分析法的卵石层隧道突水突泥风险评估模型。评估结果是:地质条件因素与卵石层隧道突水突泥风险的灰色关联度最大,即地质条件因素是导致隧道突水突泥的关键性原因,在地质条件因素中不良地质条件和地下水位的影响最大。

冷补沥青混合料强度分析

在分析混合料的强度形成机理的基础上,结合影响冷补料强度形成的因素,采用石灰岩三种不同级配对冷补沥青混合料的强度进行了系统分析。认为混合料的级配、最大公称粒径、稀释剂用量等因素对混合料的强度有着明显的影响,实际应用中应加强对冷补料的质量控制。

机制砂混凝土耐磨性能初步研究

分别研究了水灰比、砂率和砂类型对水泥混凝土工作性能和力学性能的影响。结果表明:水灰比增加,混凝土的综合工作性能、抗压强度和耐磨性能降低。混凝土的综合工作性能随着砂率降低而降低,而混凝土的耐磨性则随着砂率的增加而降低。砂率对混凝土的抗压强度影响不大,混凝土的砂率不应太低或太高。在相同配比情况下的4种砂配制的混凝土,石灰岩机制砂混凝土的工作性与河砂混凝土的工作性能相差不大,抗压强度比河砂混凝土的高9.1%,混凝土的磨损量仅为河砂混凝土的78.1%,耐磨性较好,配合比本身所用减水剂不到河砂混凝土的50%,具有较好的经济性。因此,在水泥混凝土中,石灰岩机制砂能够很好地替代河沙。

沥青发泡技术的应用综述

沥青发泡技术,可以降低沥青混合料的生产温度,实现节能减排的目的。因而,在道路冷再生、温拌沥青混合料技术中,得到了大规模的应用,产生了巨大的经济、社会效益。通过总结,不仅有助于增加对沥青发泡技术的理论认识,还有助于沥青发泡技术在国内的推广。

长大隧道施工测量若干问题研究

隧道工程施工测量包括控制测量、贯通测量、地下定向以及变形测量等。通过针对隧道工程施工测量中控制测量、贯通测量、地下定向和变形监测的各个环节进行探讨,研究现有的隧道施工测量技术存在哪些不足,并提出改进方案,最后预测隧道施工测量的发展趋势。地下工程测量对地下工程的建设与施工发挥着不可或缺的监督作用,并且对安全生产发挥着不容忽视的指导性作用。因此,对隧道施工测量若干问题的研究就有了重要意义。