轮胎桩单桩复合地基承载力的试验研究

为提高散体材料桩的力学性能和废弃橡胶轮胎在建筑领域的应用,提出一种新型轮胎桩。由于橡胶轮胎具有很好的环向及径向抗拉强度,在荷载作用下,可以有效发挥橡胶轮胎的环箍作用,增强散体材料的抗剪切能力。笔者通过室内模型试验研究了轮胎桩复合地基承载力特性以及轮胎桩内不同填充物、不同直径的轮胎桩和不同下卧层刚度对轮胎桩复合地基承载性状的影响。结果表明:轮胎桩单桩复合地基能够减小地基沉降,增加地基承载力;橡胶轮胎桩中填充料的性质可以影响轮胎桩单桩复合地基的承载能力,混凝土废骨料可以代替河砂作为橡胶轮胎桩的填充物;轮胎桩复合地基随着轮胎尺寸的增加,承载力先变大后减小;下卧层刚度的变化对轮胎桩复合地基承载力的影响较大。     

珞珈山粘土压缩性的试验研究

对武汉大学珞珈山粘土完成了15组不同含水量和压实度的室内压缩试验，分析了压实度、压实含水量及压实土体的饱和状态三因素对粘性填土压缩性能的影响，并通过压实土体结构方面的理论对其影响机理进行了阐释：这三方面因素主要是通过对土体结构及土中的基质吸力产生影响从而影响到土体的压缩变形性。试验表明，压实度和压实含水量均是在一定的应力范围内对粘性填土的压缩变形性能产生影响，在最优含水量附近粘性填土的压缩变形随着压实度的减小、压实含水量的增大而增大；压实土体浸水饱和后的压缩变形远大于饱和前的变形，压实含水量大的土体在其它条件相同的条件下因饱和引起的压缩变形小于压实含水量小的土体。     

条形荷载下土工格室加筋砂土路堤模型试验研究

为了探讨不同土工格室加筋方式对路堤应力变形特性和不均匀沉降的控制效果,分别对纯砂路堤边坡和土工格室加筋路堤进行多组模型试验,研究了土工格室焊距、埋深、加筋层数以及压实度对路堤承载力特性和变形特性的影响,同时结合土工格室材料应变的变化规律和加筋路堤的坡面变形状态分析了土工格室加筋路堤的破坏模式。试验结果表明:格室加筋效果随着焊距、加筋深度的减小而增加,随着压实度、加筋层数的增加而增加;土工格室加筋路堤承载力是纯砂的2.5倍左右,提高了路堤的极限承载力,减小了路堤沉降,并且土工格室加筋路堤坡面侧向位移比纯砂路堤减小了75%。     

集成回填材料的压缩性能研究

缓冲材料是高放废物深地质处置多重屏障系统中非常重要的一道人工屏障,通过研究一定配比的集成回填材料在不同含水量条件下的压实成型性、不同压实干密度和不同含水量压实样品的无侧限压缩性能,认为：含水量为15％的集成回填材料压实成型性最好,含水量为20％次之,压实干密度越大,无侧限抗压强度越大,在无侧限压缩实验时,含水量为20％的高密度压实回填材料样品比含水量为10％和15％的样品的抗压强度小,变形大。     

圆钢管-石膏-废弃混凝土块组合柱轴压性能试验研究

提出一种适用于抢险救灾用的临时构件,通过在钢管内部填充石膏浆和废弃混凝土块,形成一种圆钢管-石膏-废弃混凝土块组合柱,具有早强、快硬和承载力高的特点。对圆钢管-石膏-废弃混凝土块组合柱的轴压性能进行了试验研究,参数包括钢管厚度和是否掺加废弃混凝土块。结果表明,圆钢管-石膏-废弃混凝土块组合柱具有很高的承载力,且承载力随钢管厚度增加而提高;当内部填充纯石膏浆时,构件承载力较高,但变形能力较差;当内部同时填充石膏浆和废弃混凝土块时,构件承载力略微降低,但变形能力大大提高。     

废弃橡胶轮胎-砂土复合体的承载试验研究

为探索地基加固新方法,解决废弃橡胶轮胎堆放引起的环境问题,提出了一种废弃橡胶轮胎环箍散体材料的新型复合地基。通过橡胶轮胎条拉伸试验,得到废弃橡胶轮胎的弹性模量;通过废弃橡胶轮胎砂土复合体轴压试验,分析加载制度和侧限条件对地基承载力的影响规律、轮胎内壁的应力分布规律及复合体内部土应力变化规律。结果表明:与快、慢速加载制度相比,单向往复加卸载时,复合体的承载性能和自恢复能力最优;有侧限条件下复合体的承载性能较好,但侧限条件对复合体的自恢复能力没有影响;在有、无侧限条件下,轮胎内壁的应力分布规律存在较大差异;同一径向平面上,距复合体中心处越近,受橡胶轮胎环箍效应的影响越小,土应力值越大。     

宽频混沌激振压实

压实是使路基地基的气、液、固三相混合工料（土石填方或路面铺料）的散体，重新密集排列，尽量挤出气、液两相而几乎成单一固相的过程。压实装备用于提高路基地基的压实度，以增强工料散体间的内聚粘结力，减少孔隙，减少水（自然与毛细水）渗透，提高路基地基强度、刚度与稳定性，增加承载力与寿命，降低维护费用。     

浅谈高速公路路基压实度的控制

介绍了影响路基压实度的因素有压实功、碾压工艺及方法、下承层强度、路基土含水量等。阐述了合理选择填土含水量改善压实度的方法。指出在高等级公路路基施工中，要特别控制含水量，以达到压实度符合设计要求的目的。     

振荡压实对薄层沥青混凝土骨料的影响分析

通过依托工程,分析了振荡压实技术在薄层沥青混凝土的碾压中对路面压实度和骨料的破坏影响。试验结果显示,振荡压实在桥面薄层的碾压效果上比振动压实好;压实工艺在施工中存在将粗骨料压碎的情况,其中振动压实比振荡压实对粗骨料的压碎作用明显;振动压实将骨料压碎的范围大于振荡压实。     

钢管再生混凝土柱力学性能的影响因素

对7组钢管再生混凝土柱进行了单偏压试验,研究了再生骨料取代率、长细比和钢管壁厚对钢管再生混凝土柱破坏形态、承载力、轴向荷载-轴向位移曲线和轴向荷载-柱中侧向挠度曲线的影响。结果表明,不同取代率、长细比和壁厚条件下的钢管再生混凝土柱在加载过程中都会依次出现轻微鼓胀、鼓曲变形、严重变形和整体破坏的过程,且破坏特征可分为加载过程中试件上端距顶部120~220 mm位置处受压屈曲并发生弯曲直至整体破坏,以及中部弯曲失稳直至整体弯曲破坏两类;取代率对单偏压试件承载力的影响要明显小于长细比和壁厚,且在其他设计参数不变条件下,钢管再生混凝土柱的承载力会随着再生骨料取代率减小而增大、长细比增大而减小、壁厚增大而提高;在其他设计参数不变条件下,再生骨料取代率的增加会造成钢管再生混凝土柱侧向刚度减小、侧向变形增大;长细比的增加会造成钢管再生混凝土柱的侧向刚度减小、侧向扰度明显增大;壁厚增加会造成钢管再生混凝土柱侧向刚度略有增大、侧向扰度则明显增大。     

橡胶粉改性混凝土的试验研究

对废旧轮胎橡胶粉碎料作为添加成分取代部分细骨料的混凝土的力学性能进行了试验,制备了多组不同橡胶粒径和掺量的橡胶粉改性混凝土试件,试验采用的橡胶粉为废旧轮胎橡胶胶粉,掺量为细骨料体积的5％、10％、15％和20％,探讨橡胶粉粒径和掺量变化对力学性能的影响,结果表明：掺人废旧轮胎橡胶胶粉的混凝土的抗压强度、抗折强度会随橡胶掺量的增加而降低;折压比增加。     

干硬性混凝土强夯置换单墩复合地基的探讨

强夯置换法作为一项地基处理技术已得到广泛应用。通常情况下,强夯置换复合地基所采用的置换材料均为散体材料（如碎石、片石等）,相比采用干硬性混凝土作为置换材料,散体材料处理后的复合地基承载力提高不大,地基变形也比较大。本次试验以工程实例为依托,采用低强度的干硬性混凝土与碎石桩作为强夯置换材料进行强夯试验,通过现场静载荷试验和动力触探试验表明,干硬性混凝土强夯置换单墩相比碎石桩,不仅可以显著提高地基承载力,也能减小地基变形。     

Laboratory evaluation of recycled construction and demolition waste for pavements

The wide production of construction and demolition waste and its illegal deposition are serious current problems in Brazil. This research proposes to evaluate the feasibility of using aggregate from recycled construction and demolition waste (RCDW) in pavement applications. A laboratory program was conducted by geotechnical characterization, bearing capacity and repeated load triaxial tests. The results show that the composition and the compactive effort influence on the physical characteristics of the RCDW aggregate. The compaction process has promoted a partial crushing and breakage of RCDW particles, changing the grain-size distribution and increasing the percentage of cubic grains. This physical change contributes to a better densification of the RCDW aggregate and consequently an improvement in bearing capacity, resilient modulus and resistance to permanent deformation. The results have shown that the RCDW aggregate may be utilized as coarse base and sub-base layer for low-volume roads.     

格栅条带式加筋胎面挡土墙变形性能数值计算

采用土工格栅加筋的方法提高废旧轮胎挡墙的承载性能,促进废旧轮胎挡墙的推广应用,通过数值计算方法分析了不同墙顶荷载下有无土工格栅加筋的废旧轮胎挡墙的水平变形与竖向沉降反应特征,得出铺设土工格栅加筋的方法可显著减小墙体的水平变形和竖向沉降,提高废旧轮胎挡墙结构的承载能力,随着外荷载的增加,墙体变形模式依次呈凹凸微小变化型、“弯弓”型、“似弯弓”型和“鼓腮”型和直线型。考虑土工格栅的加筋长度、竖向加筋间距以及格栅加筋刚度3种因素对废旧轮胎+土工格栅加筋土挡墙的水平变形的影响,得出在废旧轮胎加筋土挡墙设计中,建议土工格栅的加筋长度选取范围为0.5H～0.7H,土工格栅竖向间距的选取范围为0.4 m~0.7 m,格栅刚度不宜大于5 000 kN/m。     

冲击碾压法快速处置粉土路基的应用研究

针对黄河冲积平原区粉土路基填料受含水率影响较大、难以晾晒、普通碾压技术难以压实、生产效率低的特点,选择冲击碾压法对路基分层填筑施工。通过调整路基分层填筑厚度和压实遍数进行现场冲击碾压试验,检测路基表面沉降量、峰谷高差、压实度及路基承载力,并对比分析了3种不同虚铺厚度粉土路基的冲击压实效果。结果表明:表层土体压实度达到或超过93%后,压实度增长曲线出现拐点,继续碾压对提高土体压实效果影响越来越小,较难使层底土体压实度达到96%;路基填料允许的含水率ω范围为ω^opt-4%≤ω≤ω^opt+4%（ω^opt为最佳含水率）;推荐的最佳虚铺厚度为0.8 m,最适宜冲击碾压遍数为20,最佳碾压速度为10～12 km·h^-1;建议把沉降量和峰谷高差作为检测压实效果的辅助指标。     

最大承载力状态下全风化花岗岩路基变形特性与控制方法

为了研究南方湿热条件下全风化花岗岩填筑路基的科学方法,以提高路基在运营期的耐久性与稳定性,对全风化花岗岩进行了湿法重型击实与加州承载比试验。结果表明:承载力最大状态下全风化花岗岩的含水率比最佳含水率更接近天然含水率。为进一步了解其湿胀特性,通过改变初始含水率进行了膨胀率试验,得到了全风化花岗岩在不同初始含水率下的干密度衰变规律;通过改进的固结试验对比分析了全风化花岗岩在最大承载力和最大干密度状态时的变形特性。结果显示:与常规的以最大干密度控制方法相比,全风化花岗岩在最大承载力状态下抗变形能力和稳定性更好。按最大承载力状态铺筑了全风化花岗岩路基试验段并进行了现场回弹模量和压实度检测,结果表明:最大承载力状态下全风化花岗岩路基完全能满足下路床94区的压实要求,为了满足路面对路基回弹模量的要求,基于变形等效原理提出刚度补偿设计方法,以确保全风化花岗岩路基整体刚度与耐久性。     

废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的受压性能

为研究废弃玻璃细骨料对混凝土柱受力性能的影响,对6个普通骨料钢筋混凝土柱和12个废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱进行了静力受压试验。考虑废弃玻璃细骨料取代率、长细比和偏心距3个因素,分析了不同废弃玻璃细骨料掺量对钢筋混凝土柱的破坏形态、极限承载力、轴向位移、跨中挠度、混凝土应变和钢筋应变的影响。不论是轴心受压还是偏心受压,废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱破坏机理均与普通钢筋混凝土柱相似。掺量100%的废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的正截面承载力较高。废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的正截面应变符合平截面假定,采用中国相关规范计算试件的极限承载力,并将理论值与试验值进行对比,证明可以采用现行的国家规范对废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱进行正截面承载力计算。研究表明,废弃玻璃细骨料可以100%替代混凝土柱中普通砂,且抗压性能可以满足使用要求。     

Effect of principal stress axis rotation on cyclic plastic deformation characteristics of unsaturated base course material

It is generally observed that the stress state induced through traffic loads inside the substructure of pavements cannot be exactly reproduced in laboratory element tests. Moreover, there are not sufficient studies that examine the behavior of granular material under unsaturated conditions, although such conditions are very prevalent in pavement structures. In this research, an attempt is made to determine the cyclic plastic deformation characteristics of unsaturated granular base course material, and to examine the effect of the rotation of the principal stress axis (experienced by pavement elements under traffic loads) on the mechanical behavior of unsaturated granular base course material by applying various loading methods. A series of laboratory element tests using a multi-ring shear apparatus, which can take into account the rotation of the principal stress axis, were carried out on granular base course material under different moisture contents. The experimental results show that the moisture content has an obvious effect on both the shear behavior and the cyclic plastic deformation of granular base course material. However, the moisture content for the maximum deformation of granular base course material varies according to the loading method. It is also explained that cyclic plastic deformation considerably increases due to the rotation of the principal stress axis under repeated axial and shear loading tests. Therefore, the principal stress axis rotation has a significant influence on the cyclic plastic deformation of unsaturated granular base course material.