瞬态面波法检测路基压实度的研究与探讨

提出利用瞬态瑞雷面波频散特性、瞬态瑞雷波传播速度与路基土的干密度的关系，进行公路路基土的压实度的无损检测．通过现场工地的瞬态瑞雷波与灌砂法同位测试结果的对比分析，建立了瞬态瑞雷波波速与压实度的回归经验公式，并分析了瑞雷波波速测试路基土压实度的优缺点及今后的研究重点．     

瑞雷波法检测路堤压实度方法研究

由于瑞雷波具有的频散特性及其传播速度与介质物理力学性质的密切相关性,瑞雷波检测技术可应用于各类浅层勘探,具有方便快速的优点,路堤压实度作为路基土体的重要介质特性,可以利用瑞雷波动测法进行快速检测,本文对该技术进行了研究和探讨。     

液压强夯法补强黄土路基压实质量控制方法

为提出一种黄土路基施工时不同深度处压实质量实时监测方法,依托黄延(黄陵—延安)高速公路扩能工程,首先引入液压加力系数,建立液压强夯法的夯击模型,进行液压强夯法补强黄土路基的室内足尺模型试验研究。考虑液压夯实机的夯锤落距和夯击次数对路基压实度的影响,通过在夯锤顶面中心处布置加速度传感器并在补强结束后分层开挖路基,获取夯锤单击峰值加速度和路基的分层沉降量,分析不同工况下夯锤峰值加速度与表层土体沉降量之间的关系,以土体分层沉降量达到表层土体沉降量5%处的路基深度为研究对象,通过线性内插法和回归分析法,分析不同工况下液压强夯法补强黄土路基的有效加固深度,确定路基分层压实度与夯锤峰值加速度的关系式。研究结果表明:夯锤峰值加速度与表层土体沉降量均随夯击次数和夯锤落距的增加而增加,在夯击次数达到6击和7击以上时,其增长趋势都显著放缓,从定性上说明夯锤峰值加速度可以实时反映路基的压实质量;液压夯实机有效加固深度受夯锤落距的影响较夯击次数大,当夯击次数达到12击时,对应夯锤落距为2.2、1.6、0.7 m的有效加固深度分别为1.49、1.18、1.10 m;考虑有效加固深度范围,定量说明不同工况下夯锤峰值加速度与路基分层压实度间存在二次函数关系,将路基分层压实度按填筑深度加权平均得到了路基的平均压实度。     

瑞雷面波结合静载在强夯检测工程中的应用

本文以220kV临港变电站地基强夯检测工程为例,首先在试验区静力载荷试验点上布置瑞雷波试验点,将瑞雷波波速分层结果与静力载荷试验结果有效结合在一起,并采用数学回归的分析方法,建立了瑞雷波速与地基承载力特征值的关系模型,然后将此关系模型应用于该场地其他瑞雷波检测点处,以此推算其地基承载力特征值,并判断是否满足设计要求,最后,在承载力特征值偏低处,通过钻孔验证的方式,证明了瑞雷面波检测方法的有效性。     

强夯法加固风化花岗岩高路堤现场试验检测

利用风化花岗岩混合料,对潍坊市郊区深坑中高填路堤进行分层强夯填筑,通过不同夯击能下的强夯土体变形试验,确定了关键施工参数.采用压实度、载荷试验和瑞利面波等原位测试手段测定了强夯前后路基的压实程度和力学性能,显示强夯施工后填料层变形模量能普遍提高1.6—3.5倍,锤底下填料层的变形模量要大于地表夯点间的变形模量,干密度和孔隙比数值变化也反映类似规律.在填土深度5m范围内,夯后面波速度明显提高,达到240—320m/s左右,加固效果明显.建立了瑞利波波速和土基变形模量以及干密度间的表达式,达到快速检测土石混填路基压实度和评价路基整体质量与力学性能的目的.     

瞬态瑞雷波法在地基加固检测中的应用

从瑞雷面波在具有表面层介质中的传播情况入手,得出成层介质中的瑞雷波具有频散特性.利用二维傅式变换可以将时间—空间域的瑞雷波信号转换为二维频率波数谱,从中选择和提取瑞雷基波,有效地压制干扰波.加固前后瑞雷波波速在纵向和横向的变化,直接反映出地基的加固程度和均匀性,从而简单、有效地评价地基加固效果     

大颗粒红砂岩高填方路基强夯加固理论与试验研究

假设夯坑周边隆起量较小,夯坑下土柱的侧向变形可忽略,夯坑的体积等于土体夯后孔隙减小的体积,强夯前后土柱质量不变,按照体积相同的原则等效为一圆柱体,推导出大颗粒土体在夯击时其压实度、孔隙比与有效影响深度的理论计算公式以及夯沉量、孔隙比、压实度与夯击能量之间的理论计算公式,利用这一理论对常吉高速公路的路基加固进行施工设计.研究结果表明理论计算结果与实测结果较吻合,证实了上述理论的有效性;强夯后土体的压缩模量提高15%,夯沉量随夯击次数的增加而逐渐减小.     

瞬态振动法瑞雷面波采集质量的探讨与分析

结合实例,对瞬态振动法瑞雷面波资料采集技术进行了研究与探讨.分析了影响瞬态瑞雷波勘探的几个因素,如激发因素、接收因素、观测参数、各点记录和多次叠加以及应采取的数据采集技术,从而达到提高瞬态振动法瑞雷面波资料采集质量的目的.     

高速液压夯实机动力学模型试验

针对公路工程中台背填土处工后沉降引起的桥头跳车现象,设计了一种能改善工后沉降的高速液压夯实机.基于土壤力学的半空间理论,建立了高速液压夯实机与土壤的相互作用力学模型,并对高速液压夯实机的压实性能进行了试验研究.结果表明:压实度随着夯击次数的增加而增加;夯实6遍,绝对沉降量达到405 mm,土壤深度750 mm处压实度可达89%.     

瑞雷波勘探模型评价地基承载力

随着瑞雷波勘察技术得以认识并广泛应用,如何使瑞雷波勘察从定性评价的辅助地位转变成定量描述地基承载力仍是被关注的问题。以某市现场勘测资料作为基础,建立超重型动力触探击数与面波的定量模型,并对影响面波波速的土体物理力学参数作敏感性分析,进一步拓宽物探技术在工程勘察领域的应用前景。     

路基压实度超百现象的探讨

通过对山西省一些公路路基压实度超百现象的分析、研究，得出了土工标准重型击实试验最大标准干密度与土基所能达到最大密度之间的关系，并对土方路基压实度超百现象进行了分析。     

基于含石率与最大干密度关系曲线测定路基压实度的应用技术研究

工程实践研究表明,在路基压实过程中,准确测定最大干密度值是确保路基压实质量的前提。然而现场路基填料经常呈现不均匀分布,含石量变化较大,使得现场测定的压实度值异常,从而影响路基压实质量。为了准确测定由填料含石量变化造成的压实度检测误差,当路基填筑材料含石率变化较大时,需对该批土料进行筛分检测,通过标准击实试验试配不同含石率下对应的最大干密度。通过散步图观察不同含石率下对应的最大干密度,使用数学或其他方法建立对应的回归曲线方程,并绘制回归图;根据现场测得的土样含石率从回归曲线中找到或通过回归方程计算最大干密度,再根据现场测定的干密度计算测点的压实度值,从而决定是否修改相关参数,以满足路基设计要求。     

冲击荷载作用下的路基动力反算

根据半正弦波圆形刚性垂直分布冲击荷载作用下弹性半空间表面竖向位移的动力响应解析解,通过合理提取PFWD实测的压力和位移的时程数据,建立了基于最小二乘准则的路基动力反算数学模型,并采用修正的Gauss-Newton算法提出了相应的反算方法。实际反算表明,将压力时程拟合为半正弦波可获得冲击荷载作用的角速度和不应期2个反算参数,据此通过位移时程曲线拟合可获得动模量和动密度2个路基动力参数。动静反算对比表明,PFWD实测的动、静模量基本一致,而动密度与灌砂法实测干密度和含水率之间具有良好的相关性。因此,PFWD可同时检测路基设计指标（模量）和施工指标（压实度）,实现二者统一评价。     

黄土拓宽路基足尺模型试验施工技术研究

目的研究黄土拓宽路基的变形规律及其相关的施工技术,进行黄土拓宽路基足尺模型试验。方法根据产生不协调变形的组成部分,采用新老路基结合面处理、拓宽路基填料压实度控制、新旧路基结合面加筋处理以及拓宽路基检测技术等分析手段,明确施工控制的技术要点和施工方法。结果研究结果表明:1)拓宽路基最佳摊铺层厚度为20cm,碾压遍数为8～10遍,可以达到设计的压实效果;2)路基填料中,灰土的最佳含水量为13.7%,最大干密度为1.87g/cm3;黄土的最佳含水量为12.3%,最大干密度为1.95g/cm3;3)灰土路基的回弹模量明显高于黄土路基,较好地实现了新旧路基材料沉降变形特性的模拟。结论可以通过模型试验施工技术研究成果进一步了解拓宽路基施工的工艺流程和施工方法以及为其它路基拓宽工程中的处理措施的选择、设计和施工提供有益的帮助。     

皖西压实膨胀土膨胀特性试验研究

依托周集-六安高速公路,采集典型弱、中膨胀土样开展了系统的试验研究,探讨了膨胀土的膨胀性指标随含水率和干密度的变化规律.试验表明,膨胀土的膨胀性取决于土样的初始含水率和密度.在常见的压实度范围内,50 kPa荷载下膨胀量随含水率的增加而近似线性降低;弱膨胀土无荷膨胀量随干密度的增加而近似线性增加,而中膨胀土无荷膨胀量随含水率的增加而线性降低;膨胀力则随干密度的增加而近似线性增加.利用回归分析得到了皖西中、弱膨胀土膨胀性指标随含水率和干密度变化的关系式.     

不同干密度压实黄土垂直积水入渗特性

为探究受干密度变化影响下的压实黄土垂直积水入渗特性,以延安黄土为例,利用自主研发的一套一维土柱垂直入渗试验装置,设置三组不同干密度压实土柱进行常水头积水入渗试验。结果表明：入渗率和湿润锋前进速率与压实黄土干密度存在负相关性,导致相同积水入渗时段,干密度越大,累积入渗量越少,湿润锋前进距离越短;干密度变化对入渗率影响主要体现在积水入渗前期,随时间推移影响程度逐渐减小;积水入渗试验中,同一深度相邻传感器响应时间间隔与压实黄土干密度存在正相关性,且干密度越大,土体增湿过程越相对缓慢;试验土体增湿过程中,渗透系数逐渐增大,介于10-9～10-4cm/s之间,当体积含水率在20%～30%时,渗透系数受干密度变化影响不明显,当体积含水率大于30%,干密度越大渗透系数越小;压实黄土增湿稳定时,体积含水率小于饱和态,渗透系数近似等于饱和渗透值。     

土路基填筑压实度试验

对试验路段进行了路基压实试验,然后分析了影响土路基压实的各种因素．实验结果表明土的含水量和填筑厚度对压实度的影响最大;同时还获得了影响土路基填筑压实的有关参数,可供类似路基填筑参考．     

黄土地区公路路基冲击压实试验

基于中国北方某湿陷性黄土路基工程,利用动力触探和面波法等方法对冲击压实工后的黄土路基进行对比检测。试验认为,冲击压实效果主要受路基填土含水量、起始压实度和颗粒组成等因素的影响;冲击压实能使路基整体强度得到均匀提高;可以用核子法、面波法、动力触探与标准贯入测试方法检测冲压质量。研究还表明,正确掌握试验与检测的时效性,有利于准确评价公路路基压实质量。     

膨润土改性天然粘土防渗材料的研究

膨润土具有很好的防渗和吸附性能．在华北黄土和华南红土中加入一定量的膨润土，以增强衬层材料的防渗性能．研究了膨润土加入量对土样抗压强度和压实土样渗透系数的影响，压实含水率、压实干密度等因素对压实粘土渗透性能的影响．实验原理为Darcy定理．实验结果表明：对于黄土，膨润土合量为6％—7％时，抗压强度最大．选择大于强度最优含水率2％的压实含水率有利于提高黄土及其改性粘土的防渗功能．对于红土，加入8％的膨润土对其抗压强度有很大的改善，抗渗性能有着较大的提高，渗透系数只相当于原土的1／30．选用24％左右的压实含水率可以使红土(及其改性粘土)的抗压性能与防渗性能同时优化．