全风化花岗岩路基改良土处理试验研究

基于株洲市机场大道一期工程二标段全风化及强风化花岗岩土质路基,研究了全风化及强风化花岗岩的矿物成分、液塑性指标及加州承载比(C B R)值等,得出了全风化及强风化花岗岩不宜直接作为路基填料,必须经过改良才能使用的结论。提出了用石灰改良全风化及强风化花岗岩的处治方案,并进行了配合比设计,且对施工工艺提出了要求。     

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。     

滞洪区路堤改良路基填土CBR试验研究

滞洪区亚粘土作路基基层、底基层填料土必须进行固化改良,本文采用石灰一粉煤灰、水泥一粉煤灰组合和水泥一石灰组合对其进行改良研究,以承栽比CBR值作为指标,针对不同的压实度、固化剂不同配合比掺量开展了系列试验,并进行了分析和讨论．试验结果表明,三种改良填料土的抗压强度,随着压实度增加,分别先呈现不同比例的增长,但增加到一定值后,开始趋于平稳或弱有减少,可控制压实度在93％～96％之间,能兼顾施工质量与经济．水泥一粉煤灰组合改良土和石灰一粉煤灰土在水泥或石灰掺量一定时,其承栽比随着粉煤灰掺量的增大呈先增大后减少;水泥一石灰组合和石灰一粉煤灰组合改良土在水泥或粉煤灰掺量一定时,其承载比也随石灰掺量的增大呈先增大后减少．三种改良土粉煤灰、石灰掺量都存在最佳配合掺量,基于试验结果,笔者就三种改良路基土给出了建议的配比．     

膨胀土路基CBR值的达标研究

采用生石灰和熟石灰时孝襄公路路基膨胀土进行改良处理，以提高路基承载能力，试验结果表明，掺加4％～7％的生石灰或者熟石灰，可以大大改善中型或弱型膨胀土的路用性能。改良后的膨胀土的CBR值达到了8％以上，最高达到70％以上，满足了路面设计对路基土的质量要求。     

改良黄土作为高速铁路路基填料的试验研究

为保证西北地区修建的宝兰客运专线铁路黄土路基的强度,必须对黄土填料进行改良.在黄土中掺入不同配比的矿渣脱硫石膏生石灰,养护28 d进行冻融循环试验和浸水试验后测试其无侧限抗压强度,结果表明改良后的黄土强度能够满足铁路路基的强度要求,最后提出作为路基填料的改良黄土的最优配比.     

铁路路基火山渣填料工程特性试验

为了解决天然火山渣难压实、检测指标低问题,采集现场火山渣试样,开展室内土工试验,分析天然火山渣多孔隙特征、矿物成分与物理力学性质;掺配粉土质砂后进行混合土现场填筑试验,讨论不同掺配比对改良火山渣填料工程特性影响规律. 研究表明：火山渣颗粒表面粗糙且内部多孔隙,其开口孔隙率与压碎率呈正相关,洛杉矶磨耗率<50.0%;细集料可以抑制改良土骨架颗粒破碎;改良火山渣材料K₃₀指标随细集料体积分数升高先增加后降低,契合骨架空隙、骨架密实及悬浮密实3种粗颗粒土体结构过渡形式,体积掺配比为4∶1~2∶1的改良土属泛骨架密实结构,在掺配比为2∶1时达到最优工程特性. 火山渣颗粒块体性好,硬度较高,掺配粉土质砂改良火山渣能显著提升其力学性能,建议采用颗粒间间隙率作为改良火山渣填料的现场压实控制指标.     

风化岩路基填料的击实试验与检测方法

通过对风化岩路基压实机理的分析,结合现场标准击实试验,得出不同碎石含量的风化岩压实后所余粗粒含量与最大干密度的关系曲线,以此作为风化岩路基的检测方法来指导路基施工。     

路基土的CBR强度与压实度关系的试验研究

加州承载比CBR(CaliforniaBearingRatio)是国际上普遍认同在公路工程中广泛使用的一个性能指标,它是评价路基土强度和稳定性的主要依据之一.虽然压实度和CBR强度均被用作为衡量路基土的性能的指标,但两者之间的对应关系尚待探讨.通过对制样方法的改进,制作了五种不同预定压实度的CBR试件并测试其CBR强度值,求得了路基土的CBR强度和压实度之间的关系,并得出了关于路基土的各项性能与压实度之间关系的有价值的结论.     

橡胶颗粒-砂混合物新型路基填料动力参数特性的试验研究

橡胶材料具有密度低、线弹性变形能力强、耐久性好、耗能大等优点,其衍生物与土体制成的混合物被广泛应用于岩土工程和交通工程领域。为研究橡胶颗粒与砂土混合物这种新型路基填料在循环列车荷载作用下的动力参数特性,进行室内固结不排水动三轴试验,分析了橡胶颗粒含量、围压以及加载频率等因素对橡胶颗粒-砂混合物动剪切模量、阻尼比等特性的影响,研究结果表明：应变一定时,混合物的动剪切模量随着橡胶颗粒含量的增加而减小,随着围压的增大而增大,随着加载频率的增加而轻微减小;基于Hardin-Drnevich双曲线模型对动剪切模量试验结果进行拟合,得出最大动剪切模量,发现最大动剪切模量随着橡胶颗粒含量的增加而减小。应变一定时,混合物的阻尼比随着橡胶颗粒含量的增大而增大,随着围压的增大而减小,加载频率对阻尼比的影响较小;基于试验结果,建立了橡胶颗粒-砂混合物阻尼比与剪切应变的关系式。最后,基于柔性橡胶颗粒与刚性砂土颗粒的微观接触特性,分析了橡胶颗粒对混合物动剪切模量以及阻尼比的影响机理。综合研究结果得出：橡胶颗粒含量不宜超过20%,此时橡胶颗粒-砂混合物作为新型路基填料的动剪切模量可以满足要求,阻尼比较大,具有良好的减震耗能效果。     

泥质粉砂岩路基填料改良试验研究

通过对施工现场不同路段天然的泥质粉砂岩的基本土力学性质的分析,提出了采用掺加石灰或水泥的方法来改良土体,并进一步通过无侧限和CBR试验确定掺加石灰和水泥的优劣性,从而确定了采用添加水泥的方法来改良路基填料。最后通过干湿循环试验模拟现场路基经历的干湿频繁交替的过程来观察水泥土在该环境下的强度变化,最终确定了水泥改良泥质粉砂岩的可靠性。     

江门隧道强风化花岗岩及旋喷桩桩体物理力学参数研究

江门隧道DK111+115~210段下穿玉龙湖泄洪道,所处为丘区沟谷地,山势陡峭,隧道洞身基岩为全-强风化花岗岩和微风化花岗岩,裂隙发育,地表水发育,同时存在富水、浅埋、偏压等不利于隧道围岩稳定的特征.隧道主要穿越强风化花岗岩地层.由于该类岩石强度低,压缩性高,自稳和自承能力差,在隧道衬砌结构的设计和施工工艺的选择方面会遇到一系列特殊的问题.主要通过对天然强风化花岗岩岩样和旋喷桩桩体进行一系列的室内试验,获得其基本物理力学参数.研究得出表面围岩的粘聚力相对较小,渗透系数较大,不利于隧道稳定.全风化花岗岩地层水平旋喷桩进行预加固效果较好,能很大程度提高地层的力学参数,研究成果对风化花岗岩类工程的力学参数取值有重要借鉴意义,对该类岩体中隧道的设计施工具有指导作用.     

中风化花岗岩中嵌岩桩承载性能原位试验与极限承载力预测

为深入探究中风化花岗岩中嵌岩桩的竖向抗压承载特性,对12根嵌岩桩进行了单桩竖向抗压静载原位试验与ABAQUS有限元数值模拟,通过多种方法对嵌岩单桩极限承载力进行评价,明确中风化花岗岩中嵌岩桩竖向抗压承载性状。研究表明:12根中风化花岗岩中嵌岩桩并非表现出完全端承桩,而是呈摩擦型桩或摩擦端承桩的性状;中风化花岗岩地基中的嵌岩桩竖向抗压极限承载力较高,桩顶沉降小,满足工程对基础的承载要求;有限元模拟荷载-沉降曲线与实测荷载-沉降曲线走势吻合度较高,桩顶沉降误差较小;本试验条件下,桩端阻力占桩顶荷载的56.9%,桩侧摩阻力占比为43.1%,桩侧摩阻力在荷载传递过程中发挥较充分;有限元模拟得到的单桩极限承载力与指数函数模型的预测结果较为吻合,可用于嵌岩桩单桩竖向抗压极限承载力的预测,以及嵌岩桩承载性状和荷载传递规律的分析。     

桂东南花岗岩风化土与残余节理的微观结构及演化

花岗岩残余节理是指花岗岩高度风化土体内的节理,常常被铁锰氧化物充填,呈褐黑色或黑色薄夹层,对边坡稳定性有重要影响。选取广西东南部容县陈村风化花岗岩滑坡内残余节理土及其两侧土体(全风化土)和上覆残积土为研究对象,分别研究这3种土样的矿物成分、化学成分、微观结构、孔隙分布特征,并探讨残余节理的演化过程及其对边坡稳定性的影响。结果表明:组成花岗岩全风化土和残积土的主要黏土矿物为高岭石、石英及少量伊利石。其中,全风化土内高岭石单晶尺寸在数微米至数十微米,呈书本状构造; 残积土内高岭石矿物渐碎片化,单晶尺寸小于全风化土,呈杂乱无章分布。残余节理土的主要矿物类型为赤铁矿和水钠锰矿。初始风化阶段铁锰氧化物胶体呈球状、粒状分布,颗粒孔径主要为数微米至数十微米,表面呈多孔蜂窝状,具有较大的比表面积和胶体活性; 随着风化作用持续,铁锰氧化物胶体颗粒被拉长呈椭球状,沿节理走向呈片状定向挤密排列; 最终形成薄板状定向分层排列,且胶体颗粒的蜂窝状结构逐渐消失,比表面积逐渐降低,圆度降低。残余节理土的饱和渗透系数比两侧全风化土约低两个数量级,节理由风化早期的渗流优先通道逐渐转变为风化后期的隔水夹层,从而影响风化土体内地下水渗流过程,对其边坡稳定性产生不利影响。     

全风化凝灰岩(土)渗透稳定研究

通过对浙江省天荒坪抽水蓄能电站上水库熔结凝灰岩全风化土的原状、扰动两种情况的渗透变形性能试验数据的研究分析,得出了一些有意义的结论,可供同行参考.     

厦门地区砂砾状强风化花岗岩强度与变形特征试验

目的研究砂砾状强风化花岗岩的特殊工程特征,合理确定砂砾状强风化花岗岩承载力和变形指标的大小.方法通过对厦门地区的砂砾状强风化花岗岩进行现场载荷试验、旁压试验与标准贯入试验的对比研究,探讨了承载力和变形模量与标准贯入试验之间的对应关系,建立了砂砾状强风化花岗岩地基土承载力和变形模量与常规原位测试标准贯入试验击数的定量模型,确定了有关模型的参数.结果砂砾状强风化花岗岩地基承载力特征值宜采用标准贯入试验的实测值与地基承载力特征值的对应关系的相关公式确定,试验结果其承载力特征值fak均大于600 kPa,地基承载力提高20%以上;变形模量在30~50 MPa,而过去提供的变形模量均大于50 MPa,工程设计时需引起重视.结论确定砂砾状强风化花岗岩地基承载力和变形模量的方法是可行的.     

基于CBR和模板结合技术的叉车设计

基于实例的推理方法为人工智能领域开辟了一条新的途径，CBR与工程CAD中的模板技术的结合综合了两种方法的优点，是一种新型的设计思路，不但使方案设计速度大大加快，而且使系统检索效率高，结构清晰，文中以叉车为例，探讨了该方法的应用。     

等离子喷涂花岗岩粉末涂层试验

目的研究花岗岩粉末与等离子气体混合机理及涂层形成结构,研发新型涂层材料,解决花岗岩废渣对环境的污染问题．方法采用热力学与粉体理论分析花岗岩粉末特性,采用岩石学和表面分析方法研究涂层结构．结果花岗岩粉末具有多棱状结构,其矿物主要由钾长石、钠长石、石英等矿物构成,粉末颗粒尺寸在0．125—0．106mm时流动性好,涂层结构为晶体颗粒状．结论采用花岗岩可以制备热喷涂粉末,用等离子喷涂的涂层具有晶体结构,与基体结合为机械式结合．采用该方法可以喷涂花岗岩涂层,有利于花岗岩废料利用和环境保护．     

北山花岗岩短长期常规三轴力学特性试验研究

为研究北山花岗岩的物理力学特性，开展了常规三轴、蠕变和松弛试验，研究过程与结论如下：（1）开展北山花岗岩在不同围压条件下的常规三轴压缩试验，对比分析试样的变形和破坏形式等力学特征，得出北山花岗岩岩石破坏时的不可恢复变形较小，且随着围压增大未出现脆-延性转变现象的结论；（2）开展北山花岗岩单级蠕变试验及不同围压条件下的多级蠕变试验，分析不同偏应力的形变和单级蠕变的蠕变速率，得出北山花岗岩的蠕变形式为非稳定蠕变，其应变曲线出现了典型的蠕变三阶段特征的结论；（3）开展北山花岗岩单级应力松弛试验及循环松弛试验，分析偏应力的变化规律，得出北山花岗岩在应力松弛过程的初始松弛阶段，其偏应力下降速率很快，在较短时间内即能够达到稳定状态的结论。     

高光泽花岗石板面磨抛新工艺试验研究

本文在分析了花岗石材料的特点及现有磨抛工艺的基础上,研制了一种软金属磨抛盘,对花岗石进行精细磨抛,取得了好的效果。文章从理论和实验上研究了花岗石的磨抛过程,认为石材高光泽表面的形成是磨粒研磨和软金属粘附共同作用的结果。此外,笔者还在实验条件下对工艺参数进行了优化试验,获得了一些对生产实际具有指导意义的数据。