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。

重塑黄土动态回弹模量依赖性分析及预估模型

为明确重塑黄土动态回弹模量的应力依赖性,借助室内重复加载三轴试验,研究了在16种应力路径、3个压实度和4个含水量状态下黄土动回弹特性.试验结果表明:含水量越高时偏应力和围压影响较体应力显著,含水量越低时偏应力和体应力影响较围压显著.低偏应力条件下,含水量对低压实度黄土的回弹模量影响显著,反之高偏应力条件下含水量则对高压实度黄土回弹模量影响显著;回弹模量在含水量大于等于最佳含水量时,受偏应力和体应力影响显著,而在含水量小于最佳含水量时受偏应力和围压影响显著.鉴于此,提出以Ni模型为基础,在不同湿度阶段采用不同的应力控制参数的两阶段动态回弹模量预估模型,从而精准表达黄土路基性能参数.

基于饱和度的湿陷性黄土邓肯-张模型参数变化规律研究

目前,对于黄土邓肯-张本构模型参数与饱和度的相关研究还不够深入,在工程中还没有被广泛应用。针对晋南湿陷性黄土进行固结排水三轴剪切试验,主要研究土体饱和度对邓肯-张模型参数的影响规律。试验结果表明:随着围压的增大,应力-应变曲线由弱硬化型转化为强硬化型,土体体变增大;模型参数C、φ、K、G、F、D、Rf均随饱和度的增大而减小,参数n随饱和度的增大而增大,且曲线拟合情况均较好。

水泥混凝土路面技术特点分析与发展建议

结合国内外水泥路面研究现状,从我国水泥混凝土路面的耐久性、经济性、环保效益、社会效益等方面分析其优缺点,针对水泥混凝土路面缺点的6个方面,提出新的对策,建议发挥优势资源,改进设计理念,积极发展水泥混凝土路面,列举了5个工程案例,在解决我国水泥路面现有问题上提出了具有实际意义的理念和举措。

重载作用下黄土路基变形特性研究

重载是影响中国建设高等级公路质量的一项重要因素。该文依托实体工程,运用有限差分软件FLAC^(3D)对重载作用下路基的变形特性进行研究,并结合分层沉降法对模拟结果进行验证。得到如下结论:1荷载水平对路基沉降的影响程度较填土高度大;2建立了黄土路基地表最大沉降量与填土高度和荷载水平的经验公式;3理论计算值验证了数值模拟的可靠性。

大断面黄土隧道洞口段施工数值模拟分析

依托平阳高速某黄土公路隧道,采用三维数值模型对隧道洞口段不同施工工法施工过程中围岩变形和支护结构的受力规律进行研究。研究结果表明:(1)各工法下施工阶段最不利状态:台阶法为上台阶施工,CRD法为先行洞上导坑施工,双侧壁导坑法为中上导坑施工,当进行到上述工序时应加强监控量测,开挖后及时施作初期支护。(2)黄土隧道洞口段优先采用双侧壁导坑工法以防止围岩产生过大变形。

黄土结构性与强度指标的相关性

为解决当前黄土结构性和强度指标之间的规律缺乏系统研究的问题;针对晋南地区某基坑黄土进行压缩试验及三轴试验,研究强度指标随结构性参数的变化规律.结果表明:当含水量较低时,结构性参数随含水量的增大迅速减小;而在较高含水量时,减小趋势变缓;强度指标随结构性参数的增大而增大,增大范围较大;而强度指标增大范围较小,且随结构性参数的增大,增大趋势变大.

原状黄土抗剪强度及压缩模量的试验研究

为了解边坡黄土内在变形机理,利用晋南地区某边坡黄土进行侧限压缩试验和固结排水三轴试验,分析了原状黄土的抗剪强度及压缩模量的变化规律。结果表明,在一定围压作用下,原状黄土抗剪强度随含水量的增大而减小;在一定含水量条件下,原状黄土抗剪强度随围压的增大而增大;在含水量相同的条件下,原状黄土压缩模量随压力区间的增大而增大;在相同的压力区间,原状黄土压缩模量随含水量的增大而减小。

赤泥改性黄土的基本工程性质研究

为探究赤泥改性黄土的基本工程特性,进行无侧限抗压试验、直剪试验及渗透试验,得出赤泥改性黄土的最佳配比,建立了抗剪强度、无侧限抗压强度与电阻率的经验公式。通过动三轴试验,分析了循环动荷载下改性黄土的累积塑性变形、动弹性模量及浸出毒性。结果表明,随赤泥含量增加,改性黄土无侧限抗压强度和黏聚力都先增大后减小,当赤泥含量为15%时其28 d无侧限抗压强度达到3.5 MPa,较不掺入赤泥时提高约34.7%;改性黄土的渗透系数随赤泥含量增加先快速降低,至赤泥含量5%后趋于稳定;改性黄土的抗剪强度、无侧限抗压强度与电阻率呈良好的线性关系;改性黄土在循环动荷载下的临界动应力达600 k Pa,最大动弹性模量比未改性黄土高出6倍,且其浸出液不具有浸出毒性。

抗滑桩加固边坡稳定性影响因素的参数分析

抗滑桩加固是滑坡治理的常用方法。本文采用强度折减有限元法分析了影响抗滑桩加固边坡稳定性的若干因素,计算了边坡抗滑桩在坡顶分级堆载过程中的桩身弯矩、剪力、位移和边坡安全系数,揭示了桩位、桩长等因素对抗滑桩加固边坡稳定状态的影响规律,获得了最优桩位及临界桩长等抗滑桩优化设计要素,为排桩的优化设计提供参考依据。并对抗滑桩在坡顶分级堆载下的桩身受力、变形特性及规律进行了分析。发现桩头水平位移在坡顶分级堆载下以指数函数形式发展,并建立了变形预测数学模型,为桩身变形控制提供了参考依据。

水泥混凝土路面国内外现状和发展新对策

调研欧美、日韩等国的水泥混凝土路面发展现状,对比中国的使用情况,发现中国水泥混凝土路面早期破坏严重、使用寿命不足、路用性能差有其必然的原因:1迅速发展的重载交通量;2水泥混凝土路面设计、施工存在问题。结合国内外水泥路面研究现状,提出中国应重新认识和发展水泥混凝土路面,发挥优势资源,改进设计理念,积极发展配筋混凝土路面,是解决中国水泥路面现有问题的有效途径。

流变岩体中支护圆形隧道施工过程的时效理论解

针对水平和竖向地应力不相等的一般地应力条件下圆形隧道的断面开挖、纵向推进及衬砌施工问题,用任意黏弹性模型模拟不同岩石流变特性,用与时间相关的开挖函数模拟隧道断面开挖过程,用虚拟支护力等效纵向开挖效应,并在隧道开挖完成后的任意时刻施加弹性支护.采用复变函数方法和拉普拉斯变换技术给出用复位势表达的边界条件和围岩、衬砌接触位置协调条件,建立关于复位势中待定项系数的方程.通过求解方程确定待定项系数,从而得到开挖与支护整个施工过程任意时刻围岩位移和应力理论解答,并与相同条件下有限元解进行了对比.根据解答分析了围岩位移和应力的分布规律以及衬砌施加时刻对围岩位移和应力的影响.根据现有解析程序,可以形成快速预测隧道施工力学状态的计算机系统,方便、快捷地进行相似工程条件下的初步设计.

深埋并行双线隧道顺序施工过程的时效理论分析

在流变岩土体中进行并行双线隧道施工时,隧道施工过程、布置方式对应力、位移的时空分布有显著影响。针对粘弹性岩土体中双向不等的应力作用下的双圆形隧洞顺序施工问题,本文推导得到了各施工时段开挖增量位移和应力的理论解。推导中利用Laplace变换给出粘弹性解答与弹性复位势的关系,并根据各时段受力情况,应用粘弹性叠加关系导出最终解答。理论解与相同条件下有限元解进行了比对,结果吻合得较好。根据解答分析了两隧道空间布置方式对应力和位移的影响,以及倾斜布置时侧压系数的影响。相比数值方法,理论解答可更方便地进行参数分析和初步设计。

日本路面设计方法及路面设计

从合理设计与施工的观点,对路面管理技术人员应该掌握的路面设计内容,从基础知识到实践应用,采用问答的方式,作了全面介绍,基本知识包括:面层设计、结构设计、寿命周期、寿命周期成本、考虑可靠度设计、沥青路面设计方法、水泥混凝土路面设计方法。为理解路面的设计与施工,对现有技术的改进和发展提供依据。

高强度水泥混凝土路面结构设计方法解析

将混凝土的高强度技术应用于路面中,可期待路面结构有更高的耐久性。该文将高强混凝土应用于路面中的效果作量化分析,并以确立合理设计方法为目的,采用基于三次有限元法(3DFEM)结构分析程序软件,对路面结构进行评价,其结果确认了使用3DFEM的有效性,从混凝土板弯曲疲劳的观点,肯定了混凝土面板中采用高强混凝土材料提高路面耐久性的效果。

APA车辙试验方法的研究进展

回顾了APA(沥青路面分析仪)车辙试验条件的研究进展,APA车辙试验与其他永久变形试验方法的对比研究进展,APA车辙试验与现场车辙的对比研究进展,APA车辙试验评价标准研究进展,讨论了APA车辙试验方法研究中存在的问题,并对其研究方向进行展望。多项研究表明:APA车辙试验在中国应用需要结合实际条件确定车辙试验条件,结合APA车辙试验与现场车辙的相关性确定车辙评价标准。同时国际上应该继续对振动成型法AVC、试验平台对APA车辙试验的影响展开研究。

机场水泥混凝土板的温度应力特性研究

水泥混凝土路面的结构设计中,有必要考虑板中产生的温度应力。机场水泥混凝土铺装因板厚较厚,温度应力有明显的非线性,因此和以往道路铺装设计中采用的温度应力公式相比,板中部应力普遍偏小。另一方面,机场设施的企业管理成本上升,为了降低使用寿命周期成本(LCC),确定最佳维修方案是重要的。该文在东京国际空港国际航线地段设计弯拉强度5.5MPa的停机坪混凝土板中,依据1年期间温度、变形量测结果,分析板中部和板边缘部分的温度应力特性,提出了板边部温度应力公式的报告。

环氧树脂/橡胶弹性混凝土的制备及性能研究

以环氧树脂（EP）为连续相、橡胶材料为分散相,制备了一种EP/橡胶弹性混凝土材料。着重考察了橡胶材料的组成、m（EP）∶m（橡胶）比例对弹性混凝土密度和力学性能的影响。研究结果表明：橡胶材料组成、m（EP）∶m（橡胶）比例对弹性混凝土密度的影响均不大（密度为1.020～1.070 g/cm3）;随着橡胶材料中橡胶颗粒含量的不断减少,弹性混凝土的压缩弹性模量基本不变,压缩强度和弯折强度均略有提高;随着m（EP）∶m（橡胶）比例的不断减少,弹性混凝土的压缩弹性模量、压缩强度和弯折强度均显著降低。

砂土环剪力学特性与数值模拟

鉴于常规直剪仪与三轴仪等受其应变范围所限,本文首先利用环剪仪开展干砂环剪试验,通过控制剪切速度与固结压力,获得了不同条件下的干砂剪切强度,试验结果证明剪切速度与固结压力对干砂残余强度影响较大,几乎呈线性关系。根据砂土剪切强度,进一步获得不同围压和剪切速率条件下的表观黏度系数。然后从微观角度入手,通过运用一种新型力学方法——分子动力学方法(简称MD)分析了低围压下砂土的流动特性,进而验证了分子动力学数值模拟方法在砂土流动问题中的适用性,有利于进一步提高防治土体大变形流动灾害的研究水平,具有重要的现实意义。

碎石填芯钢管桩加固液化土的土压力分析

为了研究碎石填芯钢管桩加固液化土地基的效果,制备碎石桩、钢管桩、碎石钢管复合桩及碎石填芯桩加固液化土四种模型,通过振动台试验,分析四种模型在振动过程中不同埋深处的超静孔隙水压力和土压力时程曲线,研究不同加固模型在不同埋深处超静孔隙水压力、土压力变化规律,得出碎石桩排水效果最为明显,在加固模型中起到排水通道、消散孔隙水压力的作用;钢管桩加固土体抑制土压力突变,提高地基土的整体强度;碎石桩与钢管桩复合加固不仅有效的抵抗土体液化、而且提高复合地基承载能力;碎石填芯钢管桩一桩起到两桩作用,除了起到降低孔隙水压力作用,还从土压力变化,说明增强复合地基土体的整体强度,提高地基的水平承载能力.