透水混凝土渗透性能及堵塞研究综述

简要介绍了透水混凝土的应用背景,归纳分析了透水混凝土孔隙结构以及渗透能力研究国内外进展,总结了透水混凝土孔隙堵塞研究近年来的成果,提出透水混凝土路面渗透性能具体养护方案,并对透水混凝土未来发展做出展望。     

透水性混凝土强度-渗透性模型试验研究

高透水性是透水性混凝土的重要特征,现有的透水性混凝土渗透系数测试装置存在试件侧壁渗漏问题,为此提出了一种试件侧面防水涂抹+柔性夹层+套筒刚性壁的防侧漏复合结构,提高了渗透系数测试精度。透水性混凝土的透水性和强度是一对矛盾体,此消彼长,但目前对它们之间关系缺乏系统的研究。通过室内渗透性和强度试验研究了多种因素（如：水灰比、集灰比、孔隙率）对透水性混凝土的强度和透水性的影响,建立了强度孔隙率模型、渗透性孔隙率模型和强度渗透性模型。研究结果表明：透水性混凝土与普通混凝土不同,存在一个最佳水灰比,最佳水灰比对应的强度最大;强度和水灰比成开口向下的二次抛物线关系,而孔隙率和集灰比均与渗透系数成正相关关系;透水性混凝土强度和渗透性关系服从Lorentzian函数,强度随渗透性的增大而逐渐降低,降低速度先快后慢。在工程设计中应根据具体要求,确定最佳的强度和渗透性组合。     

黄河三角洲改性含盐水泥土搅拌桩耐久性研究

通过室内试验,研究了黄河三角洲含盐水泥土的劣化规律以及粉煤灰和矿渣微粉对其劣化的抑制效应,并利用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对劣化机理及外加剂的改性机理进行了分析.结果表明：地下盐水环境对黄河三角洲水泥土有较强的腐蚀作用,其90,180d龄期的抗压强度分别降低了18.5%,21.6%;掺加粉煤灰对黄河三角洲含盐水泥土的早期强度不利,但其后期强度会持续增加;掺加矿渣微粉对黄河三角洲含盐水泥土强度有明显的提升作用,并对其劣化有显著的抑制作用.为防止黄河三角洲含盐水泥土劣化,工程中建议用粉煤灰和矿渣微粉等质量替代60%的水泥,而且矿渣微粉掺量不少于40%.     

强夯在威乳高速公路改建工程中的应用研究及一般性推广

旧路改建高速公路会遇到诸如地基不均匀沉降及老路堤压实度低等问题,这些问题限制了这项技术的应用.依托威乳高速公路,研究了强夯在旧路改建高速公路中的应用技术.通过试夯及现场对超静孔隙水压力、动土应力测试及压实度检测,确定了地基与路堤强夯工艺参数.夯后对路堤进行弯沉、回弹测试及路堤沉降观测分析发现强夯方案完全能满足规范要求.最后对威乳路试夯结果进行一般性推广,得到了不同高度路堤对应的止夯标准.     

咸水区水泥土桩劣化及改性对道路复合地基的影响

为了揭示咸水区水泥土桩劣化及改性对道路复合地基的影响,通过室内试验分析黄河三角洲土水的理化性质,研究含盐水泥土的力学特性。基于莫尔-库伦本构模型和强度折减法,利用FLAC^3D模拟水泥土桩劣化及改性对复合地基沉降和承载特性的影响。研究发现:地下水基本上为矿化度大于5 g/L的盐水,盐分以氯化物为主;盐的腐蚀作用会使水泥土发生劣化而强度降低;水泥土桩劣化会增大复合地基沉降,降低桩体承载能力;用矿渣微粉对水泥土桩改性可有效提高桩体承载能力、减小复合地基沉降。为此,在咸水区复合地基设计中,充分考虑水泥土桩的劣化效应是确保路基在全寿命周期内具有足够强度和稳定性的关键。     

测定损伤的特征比功法

根据理论分析,推导出各向同性损伤岩体的特征比功,得到其损伤表达式．从能量角度出发,提出了测定损伤的新方法──特征比功法．     

公路高大边坡加固与绿化综合处治

处于城区高速公路的高大路堑边坡,需要解决边坡稳定与景观绿化两大问题,并应根据开挖情况进行动态设计.结合威乳高速公路疏港线的工程实践,介绍了高大路堑边坡的稳定性评价以及所采取的锚固及生态绿化护坡综合治理措施.采用绿化护坡技术防止风化碎裂岩体的风化流失,不但提高了边坡的稳定性,保障公路的安全运营,而且提高了公路的视觉景观,对于山体开挖后的生态恢复具有良好的效果.     

车载引起的沥青路面内动水压力现场试验研究

为了研究移动车载引起的动水压力对沥青路面水损坏产生的影响,探究路面层内动应力变化及动水压力的长消规律,利用自主研制的耐高温动应力和动水压力传感器,对现场行车荷载引起的动应力及动水压力进行实测,获取了动水压力的实测数据;并且基于Biot固结理论,利用一种反映移动效应的车轮荷载数值模拟方法,对实测工况下路面情况进行了动态流固耦合分析,定量研究了路面层内的动水压力长消规律。发现现场实测与数值模拟结果基本一致。沥青路面在周期行车荷载作用下,路面空隙中不断产生动水压力的泵吸作用,导致沥青混合料强度下降,进而引发水损坏。该成果验证了水损坏的水力驱动机理,为水损坏研究和路面设计提供了借鉴。     

含初始损伤的水泥砂浆材料的动态本构关系研究

建立了含初始损伤的水泥砂浆试件的两种动态损伤演化模型及本构模型 ,然后通过霍普金森压杆对水泥砂浆试件进行了冲击压缩试验。结果表明 ,正交异性损伤演化模型更适合描述实际介质的损伤 ,从而建立了水泥砂浆材料的正交异性动态本构方程。     

轮载作用下饱水沥青路面的动力响应

为了对沥青路面内的动水压力进行研究,基于Biot团结方程,将沥青混和料看作多孔介质,并考虑了它和水体的惯性力及两者之间的耦合作用,对饱水沥青路面进行了快速Lagrange有限差分分析．结果表明,水压的产生和消散在轮载作用过程中同时存在,导致面层内正负水压力及渗透力随时间交替出现,这证实了水损坏过程中的水力反复泵吸作用．动孔隙水压力随车速的增大而增大,而且由于水压力的存在路面弯沉和面层内的有效应力减小了,但水对沥青膜的乳化和置换作用加强了．动水压力的最大值出现在面层底部,所以建议在面层底部设一排水层,将排水状态由单面排水变为双面排水,将有效抑止水损坏的发生．