透水性基床级配碎石填料宏细观压实特性试验研究

透水性级配碎石填料因其良好的渗透性而逐渐用于透(排)水性基床结构层,其压实质量直接影响路面结构工后变形和耐久性等关键服役性能。针对由颗粒堆积理论提出的石砂比(G/S)指标所设计的7种不同的透水性级配,分别开展室内重型击实和新型平板振动压实试验,研究级配、压实方式和能量水平等因素对碎石填料宏观压实特性和颗粒破碎的影响以及平板振动压实的最优激振参数组合,提出并初步验证对同种类型填料级配、压实方法和能量等的改变不敏感的干密度–饱和度归一化压实曲线;进一步采用高精度工业XCT扫描技术,从细观尺度对比研究了最优激振参数组合下不同级配的碎石填料试样内部颗粒运动、空隙分布和连通性特征等。结果表明：石砂比(G/S)指标级配设计方法可有效地区分透水性级配碎石填料不同的颗粒堆积结构类型,存在最优G/S值范围可使压实后的干密度最大、颗粒破碎程度最低和空隙结构最佳;平板振动压实下干密度随激振时间呈现3个不同的阶段,最优激振频率范围为25～27 Hz,且存在有效的激振时间和激振力组合,XCT扫描结果从细观层面分析不同阶段颗粒的运动规律验证宏观压实特性的变化规律,对比不同级配的空隙分布和连通性证实石砂比(G/S)...     

级配碎石振动压实过程的连续动态监控分析

通过对压实机具与级配碎石相互作用的动力学分析,得到可以用级配碎石对压实机具的抗力的变化来表征压实状态的变化。采用系统识别原理和动态测试技术,通过对二者相互作用的连续测试,得到了能反映材料压实过程中压实状态变化的抗力信息,根据级配碎石结构抗力的变化,判断压实的质量,并得到了结构抗力与压实密度之间的关系,突破了评价材料压实状态必须用密度指标的体系,为现场级配碎石基层结构压实质量的连续实时监控奠定了基础。     

基于微观骨架指标的水泥稳定碎石振动成型时间研究

基于电子计算机断层扫描(CT)技术和数字图像处理技术(DIP),对比了扫描横断面上具有1.0～2.5倍等效半径的骨架紧密影响域分布特征,提出了水泥稳定碎石(CCRM)扫描横纵断面骨架指标,并将不同室内成型方法、不同振动时间的水泥稳定碎石的最大干密度、强度和骨架指标与室外芯样的相同指标进行对比.结果表明:具有2.0倍等效半径的粗颗粒影响域为构建骨架密实指标的覆盖质心域;可用骨架密实系数C和骨架稳定系数θ表征水泥稳定碎石骨架的密实性和稳定性;最大干密度、7d抗压强度、骨架指标■和■均随振动时间的延长而增大,但增幅逐渐减小;静压成型方法不能与实际压实功相匹配,广东省高等级公路半刚性基层(常见级配和水泥掺量下)常见的施工工艺压实的路面基层与室内试验90s振动成型方式成型试件具有良好的匹配性.骨架指标■和■与7d抗压强度之间有很强的相关性,说明水泥稳定碎石的微观骨架结构特性对其宏观力学性能具有显著的影响.     

碎石土振动压实特性试验研究

利用自行研制开发的表面振动压实仪。对6种级配碎石土进行了室内振动压实试验，取得了不同激振力、不同激振频率和不同激振时间作用下的大量试验数据，研究了级配碎石十最大干密度与激振力、激振频牢之间的关系。提出了反映碎石上粒径级配的不均匀系数、曲率系数和特征粒径的级配特征值，并建赢了碎石上级配特征值、最大干密度、振动参数间的相关关系，存在良好的相关性。系统地研究了碎石土振动压实特性，研究结果具有蕈要的理论研究意义和工程指导作用。     

风化石粒料基层材料压实特性研究

通过室内振动压实试验研究，分析了振动台的振动频率、振动时间和振幅对风化石压实效果的影响；同时，通过振动压实和重型击实的对比试验，研究了适合风化石粒料基层材料的室内压实方法。结果表明，振幅对风化石压实效果影响最大，其次为振动频率和振动时间，振动频率存在一个最佳频率：振动压实对碎石原来级配破坏较小，而击实对碎石原来级配破坏较大。     

对路基风化岩的浅讨

风化岩填筑路基时,由于颗粒含量一般偏大,因此压实时要采用大型振动压路机,使土的结构呈骨架密实或骨架悬浮结构,尽量避免骨架空隙结构的出现。     

填土路基的振动压实与相关参数的选择

振动压路机通过连续高速冲击地面施加压力达到压实土壤的目的。振动使土颗粒向其它颗粒之间的空隙移动 ,使土颗粒达到最紧密排列。如果土是干燥的 ,磨擦力会阻碍颗粒移动 ;如果土的含水量过多 (水是不可压缩的 ) ,它会占据颗粒间的空隙。正确的含水量能润滑土颗粒 ,使之移动时阻力最小 ,达到最大密度 ,此时的含水量 ,叫做最佳含水量。土壤达到最佳含水量时 ,用静作用压路机或轮胎压路机也能压实到最大密实度 ,但是所需时间长、铺层薄、费用高。振动压路机能较好地压实多种类型的土 ,而且铺层厚、压实快、更经济。填土路基的振动压实应作好以…     

水泥掺量和颗粒级配对碎石基床冻融特性影响的试验研究

基于水泥稳定碎石在寒区高速铁路路基基床中应用的工程背景,借鉴公路行业水泥稳定碎石工程性能评估方法并结合寒区高速铁路路基基床的特点,通过一系列室内试验,深入研究和分析了水泥掺量、颗粒级配对碎石基床压实效果、冻胀性能、渗透性能、冻融耐久性能和温干缩指标的影响规律。研究结果表明:试验配比条件下,水泥稳定碎石基床各项压实指标均满足或超过高铁路基基床压实标准。较大粒径土颗粒的缺失,削弱了水泥稳定碎石试样的冻胀敏感性,提高了渗透性,降低了强度和水稳定性;水泥的掺加有效地弥补了粒径缺失导致的强度降低现象,但却增大了温缩、干缩变形;抗压强度随冻融次数的增加呈现整体衰减的趋势,并在经历10次冻融后趋于稳定。工程实践中,建议选用细粒土含量3%、水泥掺量3%的级配碎石作为非渗水性基床填料,去除0.5 mm以下颗粒、水泥掺量3%的级配碎石作为渗水性基床填料。     

某高填方工程填料冲击压实试验研究

压实质量是高填方工程成败的关键，本文对某高填方工程山体爆破碎石填料的冲击压实处理进行了试验研究。在对碎石填料试验分析的基础上，按施工参数进行冲压沉降量、干密度现场试验，并分析了冲压后颗粒级配的改良。由此，确定了合理的冲压施工参数，在工程应用中取得成功。     

具有分形级配的多分散颗粒体堆积特性研究

混凝土骨料或公路工程基层碎石常采用Fuller或Thompson分布作为设计级配,具有分形特性的多分散颗粒堆积体容易形成相对较大的堆积密度,作为理想的设计级配,其作用机理尚没有详细地解释。采用颗粒离散元仿真技术获取了多种具有分形级配的颗粒体在各向同性压缩条件下的堆积密度,颗粒体由光滑（无摩擦）的球形颗粒构成,分形级配曲线的形状由粒径区间和分形维数指标控制。在此基础上,研究了分形级配指标与堆积密度和配位数等宏细观指标的相关性,得出分形维数及粒径区间对堆积密度有重要影响。当级配粒径区间较大时,最大的堆积密度对应的分形维数为2.5左右,与工程中常采用的Fuller和Thompson级配十分一致。通过对堆积体细观颗粒层面的配位数及局部堆积密度的研究得出,分形维数为2.5左右时,试样局部排序和接触分布得到优化。研究结果可为进一步优化混凝土、土石坝或路基等碎石填料的级配设计提供理论指导。