黄土地区公路边坡削坡两年后土壤养分及变异性研究

选择黄土地区施工期削坡2年后的高速公路边坡为研究对象,分别以5种不同土质边坡为研究对象,采集表层20cm的土壤,进行了有机质、全氮、全磷、全钾、有效态微量元素(铁,猛,铜,锌)养分指标的分析。结果表明:不同土质各项养分指标,除全氮含量外,均低于全国第二次土壤普查养分分级标准低等级的下限值,养分状况整体较差;采用主成分分析方法结合模糊数学评价方法,建立了土壤养分评价模型和土壤质量综合评价模型,得出在试验区域的5种土质中,湿陷性黄土和膨胀土的土壤质量综合评价指数较高,养分状况较好,达到0.70,细粉砂状土较低,为0.58。

山西黄土地区土基回弹模量的试验研究

通过室内试验,分析了不同压实度条件下,含水量对回弹模量的影响,并建立了含水量与回弹模量的相关关系.结果表明,回弹模量随着含水量的增大而减小,并没有在最佳含水量和最大压实度的条件下出现最大值,表明含水量对回弹模量的影响程度较压实度大.在不同压实度条件下,回弹模量与含水量的相关关系呈现一定的规律:试验中采用了A,B,C 3种土样,其中土样A和B回归公式中的一次项、二次项和截距的系数的绝对值随击实次数的增大而增大,C土样回归公式中的一次项、二次项和截距的绝对值是逐渐减小的.

吉县至河津高速公路交通轴载谱实测研究

吉县至河津高速公路是山西省高速公路网规划"三纵十二横十二环"的重要组成部分。为了深入掌握吉河高速公路的交通轴载状况,以便于养护管理部门科学决策,通过实地数据采集,分析了吉河高速的重货车超载状况;针对吉河高速的主要车辆轴型,统计各轴型频次,得出了各轴型轴载谱,提出了可以表征单轴双轮、双轴双轮、三联轴双轮轴载谱的双峰正太分布模型;最后根据轴载谱,计算得到吉河高速在初始年和设计年限内的累计当量轴次。

交通荷载下非对称加筋路堤动力特性研究

黄土地区公路路堤尤其是非对称路堤,经常出现过大沉降、不均匀沉降和边坡失稳等病害,严重影响了公路长期运营性能.为研究交通荷载下非对称路堤动力特性,考虑山西省运煤车辆行车荷载的影响,将交通荷载视为半正弦波循环荷载,通过数值模拟研究了黄土地区非对称路堤未加筋、加格栅和加EPS板3种工况的动力特性,着重对交通荷载振幅、频率和行车间隔的影响进行了参数分析.结果表明:交通荷载振幅和频率对路堤变形影响较大,而行车间隔的影响较小;采用格栅加筋的黄土非对称路堤变形控制效果好于加EPS板.

黄土地区高速公路涵洞病害调查及分析

黄土地区高速公路涵洞病害时有发生,为此本文对山西省内数条高速公路涵洞病害进行了实地调研,归纳和总结了涵洞病害类型及影响,探讨了黄土地区涵洞病害的基本特征,并结合黄土地区特有的地质特征以及设计、施工等因素对病害成因进行了分析,认为黄土地区高速公路涵洞在设计时要充分考虑其地质环境及受力状况,使涵洞选型、选址以及受力计算更加合理;在施工过程中则要严格控制工序,确保施工质量。本次调研结果可进一步加深对黄土地区涵洞病害的认识,得出病害形成机理和发展规律,对今后黄土地区高速公路涵洞的设计施工具有重要的指导意义。

车辆荷载作用下山西路基重塑黄土的动力特性研究

针对车辆荷载对山西高速公路路基土体影响研究不足的现状,从试验角度出发,研究车辆荷载水平、波形、干密度和围压对路基土体的动力特性响应。研究表明:路基土体的体变随波形比的增大而增大,随车辆荷载的增大而增大;路基土体的动弹性模量随干密度的增大而增大,随围压的增大而增大,阻尼比随围压的增大而减小。

交通荷载作用下高填方涵洞动力响应研究

通过建立高填方路堤下拱涵数值模型,对拱涵修筑和路堤填筑过程进行了模拟.在道路顶面沿纵向施加循环交通荷载,探究拱涵在交通荷载作用下的受力与变形的动力响应.着重论述了荷载循环次数、荷载大小以及行车速度对拱涵动力响应的影响.结果表明:在交通荷载作用下,拱圈结构受力较大,为拱涵最薄弱的位置;当荷载循环次数大于8次时,路面沉降与涵顶垂直土压力趋于稳定;涵顶土压力随交通荷载的增大而逐渐增加;行车速度对涵顶垂直土压力和基底土压力影响较小.

公路隧道富水黄土地层可控注浆加固技术研究

针对乔原隧道穿越富水黄土地层时出现的各种病害,采用可控注浆加固技术,制定详细的注浆实施方案,并采用现场观察、室内试验、数值模拟等手段对其加固效果进行全面分析.研究结果表明:注浆后掌子面土体含有大量浆脉,其层理清晰,围岩节理、裂隙发育情况减弱,土体强度大幅提升,稳定性较好;注浆后富水黄土地层的抗压强度有大幅提高,围岩稳定性及自承能力随之提高;注浆后土体渗透系数较注浆前大幅下降,满足地下水平衡的要求;注浆后隧道初期支护轴力值及围岩塑性区分布范围有大幅下降.总之,可控注浆加固技术在隧道穿越富水黄土地层处治中取得了良好的效果.

交通荷载作用下港区道路受力特性研究

依托交通荷载作用下港口道路现场试验,采用FLAC3D建立数值分析模型,其中铺面结构采用理想弹性模型模拟,地基采用M-C模型模拟,对地基中的附加应力与竖向应变等进行了系统的数值分析.结果表明:加载位置下浅层地基中的附加应力有较明显的应力集中现象,随地基深度的增加该应力集中现象逐渐减弱;淤泥质土层中的竖向应变值较大,且沿深度方向减小幅度较小.最后,对港区道路设计计算中荷位、轮压和砂垫层厚度等重要指标进行了参数分析.

山西公路土基强度控制指标相互关系的研究

以山西地区的典型黄土试验段为依托,通过现场试验,提出了现场CBR、压实度K、含水量以及现场承载板模量E0之间的相互关系;通过室内试验,研究了不同含水量与不同压实度条件下回弹模量和CBR的变化规律;以含水量和压实度双指标为控制标准,分析现场与室内强度指标之间的相关关系。研究结果表明:室内试验各强度指标之间的相关程度高,现场试验各强度指标之间的相关关系较室内试验结果弱,室内和现场回弹模量存在一定的相关性,室内和现场CBR之间的相关性差。

黄土地区非对称公路路堤稳定性分析

利用FLAC3D软件建立了非对称黄土公路路堤数值分析模型,在强度折减法的基础上,按M-C强度理论分析抗剪切强度参数内摩擦角和黏聚力对路堤稳定性的影响。通过对比不同加筋层数、筋土界面参数和荷载形式下加筋路堤的安全系数和剪应变增量云图,归纳总结出上述参数对路堤稳定性的影响规律。模拟结果表明:内摩擦角和黏聚力对路堤稳定性影响规律相似,安全系数和塑性贯通区均随剪切强度参数增大而增大。格栅加筋效果随着加筋层数和界面参数增大而增大,但增加幅度逐渐减小并最终趋于稳定。此外,非对称荷载作用下路堤稳定性较均布荷载的差。

对山西省高速公路路基、路面设计若干问题的探讨

山西省高速公路设计中,不同院、所之间对相同的工程项目设计却不尽相同,从而对工程造价、工程质量和施工组织设计有较大影响。根据多年工程实践经验和对相关技术规范的理解提出对相关问题的意见,希望通过讨论交流,求得对问题认识的逐渐趋同。

重交通沥青路面材料研究新动向

基于对沥青路面病害产生原因和沥青混合料组成与性能之间关系的分析,提出了预防与治理沥青路面病害的本质在于提高混合料中胶黏剂的性能。在这种新的研究思路指引下,针对重交通公路,开展了特种沥青改性技术和石油沥青替代材料技术等方面的研究,以期彻底消除或显著延缓路面病害的产生,为预防和治理沥青路面病害提供了一个新的研究思路和研究方向。

高速公路作业区宏观动力学交通流模拟

在分析高速公路作业区汇合交通特性的基础上,提出了一个高速公路作业区的宏观动力学交通流模型及模型的离散格式,并用此模型做了汇合交通流的数值模型.数值模拟结果表明,模型可基本反映交通流的物理特性,在描述不均匀密度在车流中的传递,车道数目变化对交通流的影响方面,有一定的优势.

山西省岩石材料路用特征研究

对山西省路用地方性材料资源进行调研,选取有代表性的地方材料,通过大量的路用性能试验得到各种类型集料路用性能参数,并提出了山西省路用粗集料的路用性能指标,为公路路面集料性能的评价、开发和利用提供了有价值的基础资料,同时也为其他省份路用材料的开发利用提供参考。

大跨度浅埋冲沟段黄土公路隧道设计研究

随着西部开发,对公路等级提出了更高的要求,大量高速公路修建来满足经济发展的要求,由此许多高等级大跨度的公路隧道也随之涌现出来。对山西平定至阳曲高速公路阳曲1号隧道进口浅埋冲沟段复核衬砌数值模拟计算,计算出合理的衬砌形式,以保证隧道结构设计的安全。

中低压缩性土地区桩承式加筋路堤现场试验研究

将桩承式加筋路堤技术应用于中低压缩性土地区高速铁路桥台和涵洞之间填方路基的处理,通过逐渐改变CFG桩桩长形成刚度均匀变化的地基加固区,严格控制线路纵向差异沉降。通过现场试验对桥台、涵顶和路基中心地基沉降进行了长期观测,同时对桩承式加筋路堤桩间土沉降、孔隙水压力、格栅上下表面土压力和格栅变形进行了长期监测分析。研究结果表明:桩承式加筋路堤可有效减小中低压缩性土地基沉降,总沉降小且很快趋于稳定;桩承式加筋路堤通过土拱效应和张拉膜效应将路堤荷载向桩帽传递,格栅下桩土应力比明显高于格栅上,张拉膜效应明显,格栅上桩土应力比接近1.0,土拱效应较弱;格栅在路肩处发挥的作用强于线路中心处。

山岭公路隧道富水黄土地层注浆加固技术

为解决山岭公路隧道穿越富水黄土地层时出现的各种施工问题,依托吉河高速乔原隧道,采用二重管注浆加固技术对富水黄土地层进行处治,并利用现场观察、数值模拟手段对加固效果进行全面评价.研究结果表明:经注浆加固后,掌子面土体含有大量浆脉,其分布层理清晰,且掌子面围岩无"泌水"现象,土体稳定性较好,未发生掉块、塌方等病害;注浆后断面初期支护受力状况得到有效改善,隧道围岩塑性应变值得到有效控制.可见,二重管注浆加固技术在山岭公路隧道富水黄土地层处治中取得了良好的效果.

循环荷载作用下饱和压实黄土动力特性研究

通过一系列饱和击实黄土的动三轴试验,分析了循环荷载作用下饱和压实黄土超孔隙水压力、轴向应变、有效应力路径和滞回圈的变化规律,以及不同激振振幅和干密度状态下对饱和压实黄土动力特性的影响。试验结果表明:试验加载初始阶段,超孔隙水压力和轴向变形快速增长,随着循环次数的增加,超孔隙水压力和轴向变形增速逐渐减缓。超孔隙水压力和轴向变形的变化曲线都存在一拐点,当循环次数超过该拐点后,超孔隙水压力和轴向变形趋于稳定。随着循环次数的增加,有效应力路径向左发展,且移动幅度逐渐减缓。当循环次数增加至一定值时,有效应力路径在加载阶段和卸载阶段基本重合。随着循环次数的增加,滞回圈向右发展。随着激振振幅的增大,超孔隙水压力和轴向应变逐渐增大,随着干密度的增大,超孔隙水压力和轴向应变逐渐减小。

结构性对原状黄土强度影响规律的真三轴试验研究

岩土材料的强度问题一直是岩土力学研究的热点。在对多种不同结构性原状黄土的真三轴试验基础上,分析了不同结构性原状黄土的强度变化规律。结果表明,当含水率较低时,干密度变化对结构性原状黄土的强度影响较大于含水率的变化,反之,含水率变化对结构性原状黄土的影响大于干密度的变化;当结构性黄土的强度越大时,其在π平面上的破坏线越接近于抹圆曲边三角形;反之,当结构性黄土的强度越小时,其在π平面上的破坏线越接近于抹圆角三角形;结构性黄土随着结构性的增大,在π平面上的强度破坏线从抹圆角三角形逐渐向抹圆曲边三角形发展,最终趋近于Mises圆。各种原状黄土的摩擦角φ13随中主应力比b值的增大而微弱减小,而内凝聚力c随着中主应力比b值的增大呈现先增大后减小的变化。