加筋红砂岩风化土强度和变形特性

红砂岩风化土是湖南公路路堤工程中应用较多的填筑材料,采用直剪试验研究了不同压实度的红砂岩风化土的强度和变形特性,以及加筋对其工程性质的影响。试验表明,随压实度增大,红砂岩风化土的峰值抗剪强度明显提高,但主要由粘聚力的增大引起,随剪切位移增大,粘聚力减小,抗剪强度大幅度降低,其应力–应变曲线呈现随应变软化型。加筋提高了红砂岩风化土的峰值抗剪强度和残余强度,更重要的是明显减小了峰值后强度的降低幅度,且达到峰值抗剪强度的剪切位移增大,峰值区域增宽,土体延性提高,改善了红砂岩风化土的强度和变形特性;对于不同的加筋层数和不同的筋材模量,以及在不同的压实度和试验竖向压力下,加筋对红砂岩风化土的强度和变形特性的改变不同;根据试验结果,还对红砂岩风化土的工程性质以及加筋的抗剪作用机理进行了初步探讨,阐述了加筋材料在土的应力–应变关系中的主要功能和作用。     

谈半刚性路面的特点

介绍了半刚性路面的力学性质,并论述了半刚性路面的材料特性,主要对半刚性路面拌和、摊铺、压实、养生等施工质量要点进行了阐述,指出半刚性路面具有强度高、整体性好、稳定性强等优点。     

振动法水泥稳定砾石的力学疲劳特性与强度标准

为确保振动法水泥稳定砾石(VTM-CSG)基层在交通荷载反复作用下不出现疲劳破坏,研究了VTM-CSG的疲劳特性与不同龄期的力学强度(无侧限抗压强度、劈裂强度与抗压回弹模量);基于路面荷载响应、VTM-CSG的力学与疲劳特性,结合Miner疲劳累积损伤理论,提出了抗疲劳开裂的VTM-CSG强度标准.结果表明:VTM-CSG力学强度随水泥剂量的增加呈线性增加、随养生龄期的延长呈非线性增长,采用骨架密实级配可提高VTM-CSG的力学强度;所建立的VTMCSG强度增长方程可较为精确地表征其强度增长特性;当试验条件受限时,可利用所建立的力学指标间的关系模型来预估其他力学强度.通过回归分析建立的VTM-CSG疲劳方程表明,在高应力水平下骨架密实级配VTM-CSG的疲劳性能优于悬浮密实级配VTM-CSG;提出了控制疲劳开裂的VTM-CSG的7d无侧限抗压强度标准与7d劈裂强度标准,该标准与路面结构、VTM-CSG的材料属性以及使用寿命相关联,实现了结构与材料一体化控制VTM-CSG基层开裂的目的.     

不同中主应力系数和负温条件下冻结砂土真三轴试验研究

为研究冻土在复杂应力路径下的力学性质,利用自主研发的冻土真三轴仪,研究了温度和中主应力系数bf对冻结砂土强度和变形特性的影响.试验结果表明:不同试验条件下的偏应力–大主应变曲线均表现出应变硬化的特性.当0≤bf≤0.5时,破坏强度随bf的增加而增加,当b从0.5增长到1时,破坏强度表现出降低的趋势,且bf>0时的强度均...     

土工合成材料流变参数合理选择的研究

工程中应用土工合成材料时必需考虑其流变特性的影响,流变特性一般指蠕变、松弛、长期强度等方面的性质。当前在土工合成材料设计强度值的选择中,为考虑蠕变影响,往往对其极限强度乘一个蠕变折减系数后加以使用。这个系数如何取值对工程的安全性和经济性影响很大。由于对该系数研究不够,国际和国内都存在很大分歧,一般都取得十分保守。土工合成材料蠕变试验成果表明,蠕变的影响与作用的荷载水平关系很大,当荷载水平小于某一临界值时,材料的变形将渐趋稳定,不会导致蠕变破坏。而根据国内外大量工程实测资料表明,加筋土结构中筋材所受的力很小,仅及设计预测值的几分之一,甚至只有5%,变形也远低于预测值,筋材最大的受力和变形发生在施工结束时。同时,实测资料表明,土体中筋材存在松弛现象,它将减轻蠕变的影响。根据有关的机理分析、试验数据和实测资料,对筋材强度折减系数的合理取值提出了建议。     

损伤岩石试样的力学特性与纵波速度关系研究

讨论大理岩试样围压下压缩和砂岩试样经历不同温度烘烤后的力学特性与纵波速度的关系.岩石不是线弹性材料,纵波速度、杨氏模量和强度是岩石试样力学性质的不同宏观表现.大理岩块曾经历地质应力,局部的低强度材料可使其附近材料承受较小荷载,晶粒之间维持相对较好的接触状态,因而试样初始纵波速度和强度呈负相关性.围压下压缩时大理岩试样承载能力随着变形增大可以大致保持恒定,但内部材料产生损伤弱化,损伤特性与围压、轴向变形有关.损伤大理岩试样的纵波速度和单轴强度、杨氏模量之间具有相关性,但例外现象大量存在.粗砂岩主要由矿物颗粒和胶结物构成,试样烘烤后胶结物发生变化而刚度降低,因而纵波速度和初始切线模量随温度增加而降低;但岩石的热变形可以改善颗粒间接触状态,降温之后因摩擦作用等并不会消失,因而在500 ℃之内平均模量随温度增加变化不大,强度却有增大趋势;其后平均模量和强度才开始降低.     

影响沥青砼路面压实度的因素

压实使路面各结构层的材料具有足够的密实度，以充分发挥路面材料的强度，减少路面在行车荷载作用下产生永久变形，还可以增加路面材料的不透水性和强度稳定性。压实对于提高道路路面的使用性能和延长寿命是非常重要的。工程实践表明：凡是按照设计和施工规范要求，对路面进行认真压实的公路，路面的强度高、整体承载能力强且稳定性好，在使用过程中路面不发生局部早期损坏；     

高等级道路二灰碎石基层的级配分析

二灰碎石混合料的材料组成与其强度特性、变形特性有着密切的关系.对不同掺量的二灰混合料的各种性能进行认真分析,对材料组成进行精心设计,对主要影响路面收缩及反射裂缝的原因进行研究,并在施工过程中精心组织,结果证明新元南路道路工程的二灰碎石配合比设计是合理的.     

EPS板材料特性及其岩土工程应用概述

发泡聚苯乙烯EPS(Expanded Polystyrene)板是一种封闭多孔的聚合物材料,具有密度小、强度高、压缩变形大、保温隔热和缓冲隔振等材料特性.本文结合EPS板的生产过程和材料微结构特性,简述了EPS板的物理力学特性,并对EPS板在软基处理、边坡稳定、冻土路基、地埋结构物减荷以及结构隔振等等岩土工程领域的应用及机理做了简要概述.     

车辆循环荷载作用下柔性路面路基的永久变形

柔性路面路基土过量的车辙变形会造成大量的经济损失,影响到路面行车的安全性和舒适性,而且还会引起路面其它形式破坏例如反射裂缝的产生和加强.为此首先简要综述了车辆循环荷载下柔性路面路基变形的研究现状,对现有的路基土永久变形预估模型进行了简要评价并重点讨论了南非车辙预估模型;然后,基于南非重车加载试验数据建立了一个简单的力学-经验计算模型来预测柔性路面路基的永久变形量,该模型可以全面考虑路基材料特性、路基土在车辆荷载作用下的应力应变状况和荷载作用次数;最后,以一个柔性路面和半刚性路面为例,应用该模型对不同轴载下的路基变形进行了预估.该预估模型可以为以后沥青路面车辙方面的研究及其沥青路面的设计提供参考.     

不同应力路径下砂岩力学特性的试验研究

利用WDT–1500多功能材料试验机对砂岩试样进行定围升轴、卸围升轴及定轴卸围这3种不同应力路径下的三轴试验,并从变形特性、强度特性和破坏特性及其机制分析等方面对砂岩试样的力学特性进行对比分析研究。结果表明：相对于定围升轴,卸围升轴及定轴卸围下砂岩的强度有所降低,而其侧向变形和相同主应力下的扩容量明显增加,尤其在卸围升轴下的扩容量最大;不同应力路径下,砂岩的变形和强度特性主要受初始轴压和初始围压的影响,而围压加载速率对砂岩力学性质的影响不明显。定围升轴下试样呈现剪切破坏,而卸围升轴和定轴卸围时试样常常呈现出张剪破坏特征。     

增强沥青混合料低温抗裂性能的试验研究

针对我国东北地区冬季低温路面开裂现象,从路面材料角度着手,采用AC-131和AK-131两种沥青混合料级配、SBS改性剂、木质素纤维和钢纤维等加强材料,通过-10℃低温劈裂试验,研究加强前后沥青混合料的低温劈裂强度、劲度模量以及变形能力等力学指标,分析其对沥青混合料低温抗裂性能的改善作用并揭示其作用机理.结果表明,钢纤维掺入到AC-131沥青混合料中低温抗裂作用显著提高,适合于东北寒冷地区路面使用.     

70年代以来我国土力学的一些动态(连载之二)

二、土的流变特性土的流变性质是指土具有的随着时间的推移而逐渐改变骨架的应力应变大小关系的性质。流变现象包括蠕变(即骨架变形甚至在叵定应力作用下亦随时间而增长)、松弛(附加应力使土骨架产生变形,在保持变形恒定后,应力随时间逐渐减小)以及其他有关现象(如次固结和长期强度等现象)。土的强度随荷载乍用持续的时间长短而异。一般地说应力持续时间越长,土的强度越小,因而对应于荷载乍用的不同长短时间有不同的强度,此即长期强度。     

路桥过渡段路基基床表层土静动力特性分析

对朔黄铁路第170号桥两端路桥过渡段路基表层土进行了现场试验和室内物理力学性质与三轴试验,详细分析了该段路基的粉砂土和砂黏土的静动力特性,分别对其颗粒分析、强度特性和变形特性进行了论述,分析结果有重要的参考价值和现实意义。     

低模量早强型高延性混凝土的力学行为

基于路面工程中超薄白色罩面的应用背景,研发了1种低模量早强型高延性混凝土(LMES-ECC),并通过试验研究了LMES-ECC在不同龄期时的抗压、单轴拉伸和四点弯曲行为,测量了其干燥收缩值,讨论了其早期开裂潜能与约束收缩开裂行为.结果表明:3d龄期时,LMES-ECC的抗压强度和弯曲强度分别达到31MPa和7MPa,满足开放交通的需求;在受拉伸和弯曲作用时,LMES-ECC表现出较大的变形能力,且表现出多缝开裂现象,裂缝宽度可控制在60μm以下,其弹性模量约为14GPa,远小于普通混凝土;尽管LMES-ECC的干燥收缩值大于普通混凝土,但是在约束条件下表现出极好的抗开裂能力.LMES-ECC所表现出来的材料特性可大大延长混凝土路面超薄罩面的使用寿命.     

沥青路面模量梯度变化分析

沥青混凝土材料是一种环境敏感性材料,在低温与高温温度场作用下及路面长期老化的作用下,材料模量值会呈现梯度变化,而传统的沥青路面研究与设计中,并没有考虑材料模量值的这种梯度变化,这势必造成分析计算结果和实际情况的差异.本文主要分析了沥青路面结构在温度场以及长期老化作用下,路面结构材料模量沿深度变化的梯度特性,并介绍了一种...     

岩溶围岩力学特性试验的初步研究

为了正确认识和处理隧道开挖揭露的不同形态岩溶,提出岩溶围岩的概念,确定岩溶围岩物理力学性质试验项目.以遂渝铁路桐子林隧道内所采取岩石样品为例,开展灰岩的比重、容重、孔隙率和吸水率等物理性质实验,抗压(拉)强度、抗剪强度及变形特性等力学试验,以及声发射、岩相鉴定和扫描电镜实验等.对实验结果进行分析,对电镜试验图片进行分形理论计算及微观物理特征分析,并得到了现场验证.     

循环抽注水作用下承压含水层砂土的变形特性

为探讨人工回灌和地下水位季节性变化等因素对承压含水层砂土变形特性的影响,利用FlowTracⅡ增量固结试验系统,设计了符合承压含水层砂土应力状态、符合抽注水应力路径的单向压缩试验,研究了循环抽注水作用对砂土变形特性的影响规律及抽注水作用下砂土变形特性的影响因素。试验结果表明:抽水作用(加载)下砂土产生压缩变形,注水作用(卸载)下,砂土变形呈现压缩和回弹两种现象,且砂土孔隙比大(密度小)时易发生注水压缩现象;循环抽注水作用下砂土总体呈现压缩变形特性,随抽注水循环次数的增加和前期固结压力增大,注水作用下砂土变形逐渐由压缩向回弹转化。基于砂土结构演变,构建了以弹性理论和最小势能原理为基础的抽注水作用下砂土变形机理,解释了注水作用过程中砂土变形呈现的回弹与压缩交替波动的试验现象,用试验结果总结了注水强度、前期固结压力、注水速率等因素对砂土变形特性的影响规律,验证了抽注水作用下砂土变形机理的合理性。     

规则齿型结构面剪切特性的模型试验研究

 通过规则齿型结构面在不同法向应力下的剪切试验,对其力学特性进行基础性研究,阐述规则齿型结构面在剪切条件下力学特性的主要特征,以及其强度、变形等力学特性的主要规律。通过对试验数据的分析,对结构面在剪切应力作用下的剪切变形曲线以及不同粗糙度结构面的剪切变形特性进行深入研究,在此基础上提出结构面剪切变形特性的经验本构关系,同时对结构面综合抗剪强度参数在剪切条件下的变化规律进行研究,建立评价结构面剪切强度的经验公式。最后还对结构面在剪切条件下的扩容特性进行分析,并对现象做出解释。     

透水性路面材料缓解广州水浸街现象的研究

论述了透水性路面材料的意义,探讨了透水性混凝土的特性,介绍了透水性路面材料在缓解广州水浸街现象应用的试验情况,为广州市解决暴雨时路面水浸情况开辟了新的思路,从而对城市建设和发展作出巨大贡献.