生物滞留带对高速公路径流滞蓄效应影响研究

生物滞留带是高速公路径流生态处置的一项有效措施.基于非饱和土理论,采用数值模拟方法探究高速公路生物滞留带在7种降雨工况下的径流滞蓄效应,分析降雨重现期、降雨历时及前期降雨间隔期对滞留带径流滞蓄效应的影响特性.结果表明:在7种降雨工况下,滞留带的径流量消减率、径流峰值消减率及径流峰值延时范围分别为3.65％ ～10.63％、59.93％ ～89.84％、4～59.41 min,滞留带的径流量消减率、径流峰值消减率、径流峰值延时随着降雨重现期和降雨历时的增大而减小,随着前期降雨间隔期的延长而增大,且溢流的发生会导致滞留带径流峰值消减率和峰值延时的显著减小.     

风积砂作为路堤填料干压法特性的研究

工程概况 G315线若羌至且末段位于塔克拉玛干大沙漠南缘,其中K1623～K1756段为沙漠公路,设计等级为3级公路;设计荷载标准为汽-20,挂-100;设计车流量5000次;采用风积砂作为路基填筑材料。路基宽为8.5m,填筑高度为1～3m,路基边缘用砾类土包边,路基顶面铺设土工布,路面结构层采用15cm厚砂砾垫层＋12cm厚级配砾石＋3cm热铺沥青表处。     

昔格达土路基填料压实度影响因素的试验研究

以昔格达土作为路基填料,进行了该填料的含水量、颗粒级配、施工工艺对压实度影响的相关性试验。试验结果表明:昔格达土填料含水量在12%～17%之间时,路基的压实效果最佳;压实前后其Cu和Cc均满足要求,昔格达土填料是一种级配好的填料;16 t压路机碾压方式下适合昔格达土填料的松铺厚度为30～35 cm,18 t压路机碾压方式下为35～40 cm;2种压路机均以采用先强振后弱振的碾压方式压实度效果较好;16 t压路机最佳的碾压遍数为6遍、18 t压路机为5遍时,效果最好。     

生物炭对生物滞留池水文效果的影响

为了研究生物炭的添加对生物滞留池雨水下渗、持水能力及水力停留时间的影响,在一野外中试生物滞留池中加入了4%（w/w）的生物炭,对该生物滞留池进行了导水率测试和3次溴示踪模拟降雨实验.研究结果表明:与无生物炭的对照组相比,生物炭的施用将填料土的饱和导水率增大了1.5倍;生物滞留池的水力停留时间延长了近1 h;渗流区的体积含水量增加了11%~23%;施用生物炭可全面提高生物滞留池的水力表现,避免溢流,削减洪峰,增加保水,减少雨水径流的排放.      

透水混凝土路面配合比设计及其性能影响因素研究

采用三因素三水平正交试验方法,研究了集料级配、设计空隙率、水胶比等因素对透水混凝土28 d抗压、抗折强度等力学性能及透水特性的影响。结果表明:透水混凝土强度及透水系数的主要影响因素是设计空隙率,其次是级配,受水胶比影响不大;骨料粒径是影响空隙率的关键因素;为同时保证强度和透水性能,推荐9.5 mm筛孔通过率70%、设计空隙率15%～20%、水胶比0.35。     

青海盐湖区路基结构层级配及其阻盐效果

青海盐湖地区的路基工程处于隐蔽性盐风化作用强烈的寒旱岩土环境. 分别采取青海茶卡盐湖地区工程建设层天然盐渍土土样和已建路基结构土层土样，研究青海盐渍土地区路基结构防护盐风化作用的效果. 通过易溶盐含量测定、颗粒分析实验和毛细管水上升实验，对青海茶卡盐渍土区路基结构土层中的毛细管水上升最大高度开展理论计算. 研究表明:青海茶卡地区盐渍土中毛细水上升高度大于一般土中毛细水上升高度，细粒组（0.250～0.075 mm）含量有利于水盐运移上升，粗粒组（> 0.250 mm）含量不利于水盐运移上升；在水盐运移和汽盐运移双重作用下，茶卡盐渍土地区路基结构土层均出现次生盐渍化现象，建议在茶卡盐渍土地区的路基工程中，设置卵砾石阻盐隔断层的粒组级配范围控制在2.0～5.0 mm之间，该粒组含量大于75%，厚度在300.0～1000.0 mm为宜；阻盐隔断层的设置位于路堤上部，高于一般路基规范中规定的高度，可以提高阻止水盐运移上升、增强汽盐淋滤作用的效果.      

基于FLAC3D的左涉一级公路厚层煤矸石弃渣地基处治方法研究

为了分析左权至涉县某公路沿线厚层煤矸石弃渣固废区采用深层孔内强夯法复合地基技术处治的可行性，首先通过室内基本工程性质试验，明确了煤矸石弃渣的密度、含水率、弹性模量、内摩擦角和黏聚力，然后采用FLAC3D数值计算分析了厚层煤矸石固废区路基的处治方法。结果表明，该煤矸石弃渣的密度变化区间在1.55～1.79 g/cm3，天然含水率变化区间为4.16%～5.61%，内摩擦角和黏聚力平均值分别为22.82°和7.69 kPa。通过使用深层孔内强夯法，厚层煤矸石固废区地基承载力提升约1.9倍，沉降量减少约93%，明确了深层孔内强夯法复合地基技术可以处治厚层煤矸石固废区地基，同时提出了相应的设计参数。     

重载铁路水泥改良膨胀土工程特性与路用性能

为了探究重载铁路水泥改良膨胀土路基填料的工程特性及路用性能，采用室内动三轴试验、微观结构试验、路基原位动力试验相结合的方法，揭示了膨胀土掺入水泥3%～5%改良前后静态指标与动态指标的变化特征，分析了水泥掺量5%和3%改良膨胀土分别用作重载铁路基床底层及以下路堤填料建设期的工作性能，评估了服役期列车动载作用下路基的动力稳定性. 研究结果表明:膨胀土掺入3%～5%水泥改良后，强度提高同时胀缩性显著降低，水稳定性提高3～4倍；相比重塑素膨胀土，水泥掺量3%～5%改良膨胀土临界动应力提高5～6倍；检测路基压密程度与强度指标满足规范且有较大富裕，监测路基中线地基沉降在铺轨前处于稳定状态；原位动力测试表明列车动载作用下路基的动应力沿深度逐渐衰减，在基床表层与基床底层范围内最大衰减量分别可达40%和80%以上，动应力影响深度是基床设计厚度的1.4～1.8倍，动应力影响深度范围内路基的动应力值远小于同位置填料的临界动应力，运营期路基动力稳定性满足安全服役要求. 研究成果能够为重载铁路水泥改良膨胀土路基精细化建设养修提供理论参考.      

高塑指粘性土用于路基填筑的研究

河南南邓高速公路No．3合同段位于南阳市境内，全线总长7．3km，其中路基长约3．5km．穿越农田．路堤填料均需要从农田内取土．经调查．沿线土质均为粘性土．由于本地区年降雨量达703．6～1173．4mm．雨量充沛．当地沟壑纵横、地下水位极高．多数地段下挖1m就出水．土体天然含水量高达32％～38％．远远超过标准击实试验最佳含水量（14％～16％），属于过湿土的范围，其塑性指数在26～30之间。按规范要求．塑性指数大于26的土含水量不适宜直接压实的细粒土．不得直接作为路堤填料：     

膨胀土区域路堑换填厚度分析

综合考虑膨胀土地基的强度、刚度及变形要求,基于膨胀力平衡原理及控制轨道变形两种方法,分析、计算了路堑换填厚度,研究了不同换填厚度和膨胀力条件下路基膨胀变形,结合新建合(合肥)宁(南京)铁路路堑试验段进行原位动载试验,实测、评价、计算换填厚度下路基强度、弹性变形等动力学特性。结果表明,在计算换填厚度条件下,路基在200万次循环荷载作用下累计塑性变形为0.65 mm,弹性变形最大为0.62 mm,路基表现出了较好的稳定性和动力特性,采用60 cm厚的石灰改良膨胀土填料换填路基能够满足强度、刚度要求,按控制轨道变形方法计算换填厚度是合理的,膨胀变形是路堑换填厚度的主要影响因素。     

粉煤灰矿渣掺量对劣级配砂配制混凝土性能的影响

为生产优质的劣级配砂配制混凝土,通过调节粉煤灰矿渣掺量配制了6组劣级配砂配制混凝土,用Andreasen方程评价砂石堆积效应,并测试混凝土坍落度和抗压强度,研究粉煤灰矿渣掺量差异对劣级配砂配制混凝土工作性和抗压强度的影响. 研究结果发现,劣级配砂与石混合仍可获得较紧密堆积,复掺40%粉煤灰、矿渣的混凝土及单掺30%粉煤灰的混凝土工作性满足泵送要求;各组混凝土56 d抗压强度均满足强度等级要求,且随粉煤灰含量增加混凝土抗压强度减小. 可推断矿渣粉煤灰掺量对虽为劣级配砂配制但具有较紧密堆积混凝土工作性和抗压强度的影响,与对正常级配砂配制混凝土工作性和抗压强度的影响一致.      

超软地基无砂垫层真空预压施工技术应用

以软基工程施工为例阐述了真空预压施工。在新吹填土上部铺一层土工布增加浮托力,然后打设排水板,排水主管和支管均采用波纹滤管,支管间距与排水板布设一致,主管与支管用三通或四通连接,形成框架形排水管路,实现无砂垫层真空预压处理超软黏土。施工实践和质量检验表明,采用无砂垫层真空预压技术处理超软地基后的承载力满足后期市政建设及厂房建设要求。     

软弱土质在地基处理中的应用

提出了软土、盐渍土地基路基换填处理方案,在实际工程中采用粒料石灰土换填层和土工布、荆笆帘、粒料换填层两种换填层结构处理软土盐渍地基.     

天然砂砾路用承载力分析

通过对天然砂砾不同天然级配和设计密实级配进行击实试验,分析了不同级配组成最大干密度和最佳含水量的主要影响因素。在最大干密度和最佳含水量条件下,对天然级配和密实级配的天然砂砾进行D×H=308 mm×290 mm大试件回弹模量试验,分析了天然砂砾不同级配组成的路用承载力。     

粗集料UHPC收缩与力学性能

为降低超高性能混凝土(UHPC)收缩和开裂风险, 进行了5组不同粗集料掺量(质量分数分别为0、12.5%、22.5%、32.5%和42.5%)的UHPC的自收缩、基本材性(抗压强度、抗拉强度和弹性模量)、集料级配和圆环约束收缩等试验, 分析了粗集料掺量和集料级配对UHPC自收缩和基本材性的影响, 并采用提出的收缩开裂应力相对差值评价粗集料的掺入对UHPC收缩开裂的影响; 进行了有、无粗集料UHPC在圆环约束下的开裂性能试验与对比分析, 验证粗集料掺入对减小UHPC收缩开裂的有效性, 并给出UHPC中粗集料掺量和最大粒径限制的建议。研究结果表明: 随着粗集料掺量的增加, UHPC早期自收缩量降低, 最大降幅近20%;粗集料对UHPC的弹性模量、抗压强度和抗拉强度等的影响程度与其掺量和级配有关, 当粗集料掺量为22.5%时, 其级配曲线几乎全部处于富勒氏与泰勃特曲线范围内, 是5组材料中堆积最紧密的一组, 对UHPC弹性模量与抗压强度提高最为显著, 对抗拉强度的降低幅度影响最小; 当粗集料掺量为22.5%时, UHPC收缩开裂应力相对差值最大为1.31 MPa, 为试验中的最合理掺量, 可有效降低收缩开裂风险; 与未掺粗集料的UHPC相比, 圆环约束下掺有22.5%粗集料的UHPC的残余应力与拉应力水平分别降低15.8%和14.7%, 其抗裂性能得到提高; 建议对粗集料UHPC进行紧密堆积设计以获得尽可能优的材性, 对掺有长度为12~20 mm钢纤维的UHPC, 其集料的最大粒径可放宽至9.5 mm。      

乳化沥青冷再生在甬台温高速宁波试验段的应用

本文针对实体工程中对冷再生补强层早期强度要求高的具体特点,通过对冷再生混合料的级配构成、乳化沥青的优选及无机结合料的优选,通过引入高粘乳化沥青和石灰,制备出了具有良好早期强度和路用性能冷再生混合料;并通过实体工程对结构补强效果进行了跟踪监测,证明了冷再生混合料对结构补强的适用性。     

建渣土工袋挡土墙室内模型试验

建渣土工袋挡土墙是一种新型的柔性支挡结构,将建渣用作土工袋填料,有利于建渣的回收利用.设计并开展了建渣土工袋挡土墙室内模型试验,研究了不同工况下坡顶竖向沉降的变化规律、墙后土压力和墙面水平位移沿墙高的分布特征以及坡体破坏模式.研究结果表明:增加建渣土工袋挡土墙后的坡顶破坏荷载比无支护时提高了87.5%~125%,边坡支护效果十分显著;坡比从1:0.75增加到1:0.25时,坡顶承受的破坏荷载降低了11.8%~29.4%;建渣土工袋挡土墙墙面水平位移随墙高呈鼓型分布,最大水平位移位于距墙底约1/3~1/2高处.建渣土工袋挡土墙墙后土压力为非线性分布,最大土压力值出现在距墙底约1/3高处;建渣土工袋挡土墙墙后土体的滑裂面从圆弧形向折线形变化,滑裂面前缘高度均位于距墙底1/3~1/2高处;距墙底约1/3~1/2高处为建渣土工袋挡土墙的薄弱部位,在设计和施工中应考虑一定的工程措施予以加强.      

Ⅰ型裂纹稳定扩展裂尖塑性区研究

运用FRANC2D/L软件分别对6.35 mm和2 mm两种厚度Arcan试件的Ⅰ型裂纹稳定扩展进行数值计算,研究了该软件的网格划分技术对计算结果的影响,发现该软件的计算精度主要受裂纹区的网格密度影响（当裂纹面单元与裂纹每步扩展单元尺寸一致时,计算精度好）.通过分析有效应力,研究了材料、裂纹扩展长度及试件厚度对裂纹尖端塑性区尺寸的影响.研究结果表明,材料的屈服应力越大,其裂尖塑性区尺寸越小;塑性区尺寸随裂纹扩展长度的增加,先增大后趋于不变;塑性区的形状与板厚或边界有关,6.35 mm厚的母材及3种焊接板材塑性区成扩散型,2 mm厚的母材成Dugdale模型,25.4 mm以上厚度母材成平面应变模型;裂纹启裂时,塑性区随着厚度的增加而减小,最终不变.