水泥改良高液限红黏土抗拉强度试验研究

为揭示水泥改良高液限红黏土拉伸强度的影响因素,以长沙市某高液限红黏土为研究对象,使用单柱拉伸仪器和改良后的拉伸夹具开展直接拉伸试验,探讨不同水泥掺量(A)、初始含水率(w)、初始干密度(ρd)、养护时间(t)和拉伸速率(ν)条件下水泥改良高液限红黏土抗拉强度的演化规律。研究表明:水泥改良红黏土的抗拉强度总体上随水泥掺量的增加而增加,但在掺量达到6%之后增长趋势减缓;随初始含水率的增加,抗拉强度呈现出先增大后减小的趋势,且在最佳含水率附近处达到峰值;同时,抗拉强度与初始干密度、养护龄期呈正相关关系;拉伸速率越大试件的抗拉强度越大。建立了水泥改良红黏土抗拉强度关于水泥掺量、养护龄期、拉伸速率等影响因素之间的非线性关系式,拟合效果理想。综合考虑各因素对水泥改良红黏土抗拉强度的影响,从技术经济角度考虑,建议长沙地区红黏土水泥改良最佳掺量为6%。

基于流固耦合的加筋膨胀土边坡稳定性分析

土工格栅加筋膨胀土边坡受降雨影响产生膨胀变形,乃至失稳破坏,是典型的流固耦合问题。为探究降雨条件下加筋膨胀土边坡稳定性,基于流固耦合、饱和-非饱和渗流理论和Biot固结理论,利用FLAC3D二次开发平台和内置FISH语言,构建了一种综合考虑膨胀土渗流-变形-应力的流固耦合分析方法。然后,结合实际工程,基于FLAC3D软件探究了降雨条件格栅界面参数、加筋长度和加筋间距对于边坡稳定性的影响。结果表明:格栅加筋可有效提高边坡稳定性;随着格栅界面参数、加筋长度的增大,以及加筋间距的减小,边坡稳定性逐渐提高;“下密上疏”的格栅布设方案比均匀布设方案更为合理。

无封底混凝土单壁钢吊箱围堰技术研究与应用

无封底混凝土单壁钢吊箱围堰技术主要利用钢护筒与混凝土间黏结力承担外部荷载,采用钢套筒底部环板封堵装置,使钢护筒与钢套筒之间圆环内仅浇筑少量混凝土,从而达到钢吊箱的无封底混凝土施工。通过Midas Civil有限元软件对不同工况钢吊箱受力计算分析,结合钢套筒混凝土黏结性能试验研究,验证了无封底混凝土单壁钢吊箱围堰技术的可行性和安全性,并成功应用于实际工程中。

深水承台封底水下不分散混凝土制备及性能研究

针对传统水下不分散混凝土的抗分散性和流动性难以协同的问题,以飞龙大桥深水承台封底施工为依托,研究絮凝剂、水胶比和粉煤灰掺量对水下不分散混凝土的工作性能、抗分散性能和力学性能的影响,进而确定深水承台封底水下不分散混凝土的配合比,并进行模型灌注试验进行验证。试验结果表明,在水下不分散混凝土絮凝剂掺量为2.0%,水胶比为0.42和粉煤灰的掺量为30.0%时,配制出水下不分散混凝土的流动性和抗分散性能满足施工要求,且有较优的水陆抗压强度比,灌注模型试验也验证其具有良好的水下浇筑性能。

公路路基路面原位动力加载试验技术与装备

现场原位动力加载试验是公路路基路面新材料与新结构路用性能评价和长期服役性能分析的最有效技术途径之一,而现有的原位动力加载技术和装备无法同时适用于路基和路面工程,并且存在试验周期长和费用昂贵的问题。为此,分析了公路路基路面原位动力加载试验设备的需求,明确了路基路面原位动力加载试验系统的功能要求,研制了一套既适用于路基又适用于路面的原位动力加载试验系统。该系统主要由电气控制系统、传动系统、激振器、振动架和循环冷却系统构成,可对路基路面进行扫频激振试验和循环加载试验。在此基础上,形成了公路路基路面原位扫频激振试验和循环加载试验的总体方案,阐述了扫频激振试验和循环加载试验的关键参数和确定方法。

高速公路改扩建软基换填拓宽段地基变形分析

高速公路改扩建新旧路基结合处的处治至关重要,同时软基处治和双侧拓宽填筑顺序也将影响路堤填筑效果。为探究高速公路改扩建软基处治段地基沉降与深层水平位移的变化规律,依托广西某高速公路改扩建工程,利用有限元数值分析软件,结合现场监测数据,建立双侧拓宽路堤填筑模型,研究表明:(1)山间沟谷相软土为由软到硬渐变型软弱土,厚度3.0 m,下卧层为风化砂岩层,软弱土可采取碎石换填处治;(2)双侧拓宽的填筑顺序对软基换填侧地基变形影响较小,软基换填处理效果显著。

公路隧道加深仰拱穿越溶洞群力学分析

依托某隧道工程,利用Midas-GTS有限元数值分析软件,建立穿越溶洞群的公路隧道三维数值模型,分析了加深仰拱抗水压衬砌的处治效果,结果表明:采取加深仰拱的衬砌可以有效控制围岩变形,并有效改善隧道仰拱的受力状态。

基于理想点-可拓云模型的顺层岩质路堑边坡稳定性评价

针对顺层岩质路堑边坡稳定性评价存在的模糊性和随机性特征,通过公路边坡施工的风险辨识建立风险评估指标体系,采用理想点法和可拓云模型相耦合的评估方法对边坡稳定性进行评价。首先,基于层次分析法和熵权法确定边坡评估指标的主观和客观权重,采用理想点法对评价指标的权重进行优化;然后,基于可拓云理论,构建了顺层岩质路堑边坡风险评估模型,并引入置信因子和危险指标,用以获取评估结果的可信度及安全隐患因素;最后,通过所提出的模型对某高速6处顺层岩质路堑边坡进行风险评价,并与采用常规方法的评估结果进行对比。结果表明:基于理想点-可拓云模型的评估结果与常规方法的评估结果基本吻合,验证了该评估方法的有效性与可靠性。该模型可克服单一指标赋权方法的劣势,提供更多的综合评价信息,减少评价过程中的不确定关系。

基于RMP理论的高速服务区交旅融合产品研究

近年来,国家发布一系列政策文件大力支持交旅融合深度发展,各地相继开展研究和实践探索,广西北部湾作为我国南部沿海发展重要区域,旅游资源和交通建设都具有优势条件,对于交旅融合服务区而言,市场需求和区域供给情况则是其开发建设和运营的重要依据,本研究从游客需求角度入手,通过对该区域交旅融合发展进行RMP分析,探讨区域交旅融合服务区业态和产品开发方向。

装配式无锚固移动护栏用于施工区域的试验研究

针对高速公路施工区域安全防护装置无法满足工程需要的现状,设计开发一种防撞性能好、安拆便捷、对路面无破坏的装配式无锚固移动护栏。通过LS-DYNA软件进行碰撞仿真试验及实车足尺碰撞试验,验证了该装配式无锚固移动护栏的防护性能满足标准规范要求,具备良好的实用性,可进行推广应用。

基于能量理论的岩溶隧道超前钻探精细预报方法

旋推功率比(RTPR)可以从钻进破岩机理角度描述破碎不同岩土层所需切应力与正应力的差异,通过与钻进比能(SED)指标的预报效果进行对比研究发现:钻进参数的同步变化对RTPR指标定位软硬界面位置无显著影响,相比可知钻进比能可以得到更精确的预报效果。因此,应用RTPR指标对广西某大型岩溶隧道进行充填溶腔与硬质灰岩区域界面识别,并一步根据曲线特征判断传统预报中缺失钻孔排渣与返液的预报不确定区,最后通过掌子面已知条件预测未知地层的岩性。此方法在实际钻探预报中准确预测了前方地层的岩性,可以为隧道地质的精细化预报提供有效的参考。

满堂支架现浇预应力钢筋混凝土箱梁桥的施工技术与管理

对现浇预应力钢筋混凝土梁式桥施工质量问题和事故进行了总结归纳,对现浇梁式桥钢支架类型及其优缺点进行了比较,并对满堂支架整体现浇预应力钢筋混凝土梁式桥的关键技术、工艺、施工管理及施工问题和事故的预防措施进行了系统介绍。

基于灰色关联分析的钢吊箱结构设计优化方法

采用拉丁超立方抽样方法生成钢吊箱构件尺寸和荷载的计算参数,得到系统影响因素序列,将每一个计算参数样本输入有限元分析软件,进行结构受力分析,得到系统行为序列;通过灰色关联分析确定钢吊箱设计的主次影响因素,并统计钢吊箱各构件重量的占比率,以钢吊箱总重量为优化目标,结构受力状态为约束条件,各构件对结构状态的影响程度和各构件重量占比为优化准则,将该结构优化方法应用于都安至巴马高速公路主线红水河特大桥承台钢吊箱设计优化中,经过对钢吊箱侧壁板优化,使侧壁板用钢量减少11.77t,两个钢吊箱节省钢材23.54t。

硅胶复合改性沥青及其混合料性能研究

在掺量13%硅藻土改性沥青中加入废橡胶粉制备复合改性沥青,通过沥青胶浆性能试验及沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和车辙试验研究复合改性后沥青常规性能及混合料的路用性能,试验结果表明:随着废橡胶粉掺量的增加,复合改性沥青高温稳定性接近硅藻土改性沥青,黏度和抗剪能力不断增加,复合改性沥青和矿料之间结合的紧密程度增大,沥青混合料稳定性、耐久性能提高,沥青性能与废橡胶粉的掺量不成正比,掺量17%时硅藻土、废橡胶粉和沥青相互结合的稳定性较好,沥青及沥青混合料高温稳定性、耐久性综合最优。

沥青类型对沥青混凝土表面层性能的影响

为延长重载高温多雨环境下沥青路面的服役寿命,采用相同集料和合成级配,针对高强沥青、SBS沥青、稳定型橡胶沥青和高黏沥青,通过马歇尔试验制备AC-13C沥青混凝土并测定其路用性能。实验结果表明:4种沥青混合料的性能均满足规范要求;稳定型橡胶沥青的最佳油石比为6.2%、其他沥青的最佳油石比均为4.8%;以SBS沥青为基准,高强沥青、高黏沥青和稳定型橡胶沥青的动稳定度依次为其1.73倍、1.17倍和0.80倍;水稳定性从大到小的顺序依次为:高黏沥青、SBS沥青、高强沥青和稳定型橡胶沥青;虽然高黏沥青混合料价格高于SBS沥青混合料、高强沥青混合料,但其拥有优越的抗高温性能和抗水损害能力,推荐使用高黏沥青混合料。

赤泥掺量对水泥稳定碎石基层性能影响

为大规模利用拜耳法赤泥,将其作为砂石应用到公路基层,研究其掺量对水泥稳定碎石赤泥基层性能的影响。结果表明:最佳含水量随着赤泥掺量的增大而增大,最大干密度随着赤泥掺量的增大而降低,7 d和28 d无侧限抗压强度随着赤泥掺量的增加先增大后降低;综合考虑后选定配比:水泥∶碎石∶赤泥为5∶60∶35。1 km的水泥稳定碎石赤泥基层比相同水泥掺量的水泥稳定碎石基层节省造价839544.5元。因此,赤泥可作为砂石在公路基层中大规模应用。

高速公路改扩建软基换填拓宽段宽窄路堤判别范围分析

不同的新建路堤宽度对地基沉降影响存在差别,为分析软基换填拓宽段宽窄路堤判别范围,依托广西沿海某高速公路改扩建工程,利用数值分析软件,建立单侧拓宽路堤填筑模型。通过模拟路堤沉降,与实测数据进行对比,吻合度较高,同时得到拓宽后地基表面应力状态与沉降分布规律,结果表明:随着新填路堤填土宽度不断增加,地基表面土体受上部填土自重影响基本相同的范围逐渐增大,地基沉降曲线形态也由“勺型”逐渐发展为“弯盆型”。通过地基表面沉降曲线形态或地表最大沉降值位置与新填路堤形心投影线之间的关系,确定改扩建拓宽段路堤的宽窄,可为后续施工和设计做到有所侧重对待,具有一定借鉴意义。

石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层的性能研究

提铁铜尾矿是铜尾矿经转底炉煅烧提铁后的冶炼渣,为研究其作为矿物掺合料在公路结构中应用的可行性,以石灰提铁铜尾矿作为胶凝材料,选用提铁铜尾矿质量/石灰质量比为2.5,制备5种不同配合比的石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层(LTS),测定其7d无侧限抗压强度。试验结果表明:当石灰提铁铜尾矿掺量为10.5%~24%时,其7d无侧限抗压强度随着石灰提铁铜尾矿掺量的增加先增大后降低且均大于1.1MPa,当石灰提铁铜尾矿掺量为21.5%时其达到最大值2.14MPa。考虑到工程经济性,最终推荐石灰提铁铜尾矿掺量为10.5%。1km的石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层比同配比的石灰粉煤灰稳定碎石基层节省造价85352元。因此,提铁铜尾矿可作为矿物掺合料在公路基层中大规模应用。