西北戈壁滩机场水泥混凝土道面病害与对策研究

西北戈壁滩机场水泥混凝土道面的病害主要是道面板的冻胀和盐胀现象,通过对冻胀和盐胀产生的机理进行分析,以及对采用道面结构基层类型（水泥稳定砂砾石基层和碎石基层）进行对比,结构层中的粉土是冻胀的主要原因,水泥稳定砂砾石基层中易溶盐是盐胀的主要原因,针对西北戈壁滩机场道面病害现象,提出了采用碎石基层的方法消除冻胀和盐胀的对策。     

含泥量对砂砾土冻胀特性的影响

 为得到含泥量对砂砾土冻胀特性的影响规律,为实际工程防冻胀设计提供理论依据,利用改进的冻胀实验装置进行室内实验,研究了不同含泥量、相同饱和度条件下及相同含泥量、不同含水率条件下砂砾土的冻胀特性。研究结果表明,在封闭条件下,饱和度一定时,冻胀率随含泥量增大而增大,说明过高的含泥量能够产生较大的冻胀,因此控制含泥量是防止砂砾土冻胀的有效措施;含泥量一定时,冻胀率随含水率增大而增大,说明砂砾土的冻胀率受含泥量和含水率共同影响,因此要同时注意防排水和控制含泥量。传统研究通常认为,砂砾土由于粒径较大冻胀不明显,但本实验结果表明,具有一定量的含泥量和含水率的砂砾土也能产生比较明显的冻胀,对工程建设有较大影响,因此在工程实际中不能忽视砂砾土的冻胀。     

在水泥稳定砂砾基层上快速铺筑沥青面层施工方法的抗冻性试验研究

1前言本试验目的是通过在水泥稳定砂砾基层上快速铺筑沥青面层施工方法铺筑不同配合比下的抗冻性试验。取其试件测定该试件在水和负温作用下的抵抗能力,通过测试质量损失率和相对耐久性来评定水泥稳定砂砾的抗冻性,得出采用在水泥稳定砂砾基层上快速铺筑沥青面层的施工方法路面基层结构抗冻性,验证此施工方法的可行性。2试件样本及试验条件(1)本项试验中,选用两种不同的砂砾级配,其一为中铁一局施工的和静钢铁厂料场,土含量较高,其二为库尔勒工程公司施工的K589料场,土含量较低,水泥用新疆天山水泥厂的天山牌水泥。(2)抗冻试验装置及条件参…     

高寒地区机场道面基层底面冻胀应力的计算

传统的高寒地区机场道面厚度设计,一般较少考虑冻胀作用下道面正常使用的要求,道面在冬季均会产生冻胀现象。基于推导由冻胀引起的作用在道面面层的应力,从能量平衡的角度,推导出了作用在基层底面的冻胀应力解析式。研究结果已在某机场改造工程冻土实验中进行了验算,误差为2%,结果表明该解析解在高寒地区的机场道面和水泥混凝土公路结构层设计中均是有效和可行的。     

引大入秦工程黑武分干渠渠道破坏问题分析及处理措施

针对引大入秦工程黑武分干渠渠道运行10年后的破坏问题,通过现场勘察,采用坑探、取样及室内试验工作,对渠基土的物理力学性质指标进行了研究,并得出结论:渠道破坏的主要原因是渠基土的湿陷变形和冻胀而产生的破坏。为解决这一问题,对不同渠基岩性提出了相应的处理措施:对湿陷性渠基土进行翻夯处理,并加灰土垫层处理;对冻胀性渠基土,加强渠道的防渗衬砌,并加设防冻胀砂砾垫层进行处理。实践表明,这些处理措施使渠道破坏问题得到有效解决。     

机场道面再生混凝土的抗冻性能及机理

为了研究机场道面再生混凝土的抗冻性能及其机理,采用掺加优质粉煤灰和高效外加剂的＂双掺＂技术路线,进行机场道面再生混凝土配合比设计和抗冻性能研究.根据机场道面再生混凝土抗冻试验结果和试件破坏现象,探讨了再生混凝土抗冻性能评价指标.从含气量、孔结构和微观结构等方面,对机场道面再生混凝土的抗冻机理进行了分析,建议寒冷地区道面再生混凝土含气量为5%～6%,在再生混凝土中掺入优质矿物外掺料,提高机场道面再生混凝土的抗冻性能.结果表明：所配制的机场道面再生混凝土抗冻等级高达F250,抗冻性能优于普通道面混凝土,满足道面设计规范要求.     

关于土的冻胀性分类指标和渠道衬砌的抗冻胀控制指标确定问题探讨

目前对土的冻胀性分类均以土的种类、含水量和地下水情况三方面作为分类指标。本文提出土的冰胀性应以土的种类和土的密实度指标来进行分类。土的密实性不仅综合反映了土的含水量和地下水迁移的影响,而且能以它的大小来按人为需要的含水量进行冻胀性控制。这样由包括有含水量影响并对其能进行控制的土的密实度指标来对土的冻胀性进行分类,就比较严格。本文还提出,在根据冻胀特征值大小进行渠道衬砌抗冻设计时,要立足于对衬砌不允许有任何冻胀变形的设计思想,不应该考虑渠道衬砌有允许冻胀残余变位值问题。     

景电延伸调水工程渠道地质问题分析及处理措施

针对景电二期延伸向民勤调水工程输水渠道的地质问题,通过现场勘察,采用坑探、取样及实内试验工作,对渠基土的物理力学性质指标进行了研究,得出结论:渠道地质问题主要有:渠基土的湿陷变形、冻胀和风积沙渠道的边坡及稳定性问题。为解决这些问题,提出了相应的处理措施:对湿陷性渠基土进行清除,用细砂回填压密,上铺砂砾石垫层进行处理;对冻胀性渠基土,加强渠道的防渗衬砌,并加设防冻胀砂砾垫层进行处理;对风积沙渠道的边坡及稳定性问题施工时要注意采取各种护坡措施。实践表明,这些处理措施使渠道地质问题得到有效解决。     

机场道面再生混凝土的性能与应用

采用掺加优质粉煤灰和高效外加剂的"双掺"技术,进行机场道面再生混凝土的强度、抗冻性、抗渗性和耐磨性等室内试验研究和现场应用。同时通过道面再生混凝土的微观结构分析,揭示其性能机理。研究结果表明:所配制的道面再生混凝土性能比普通道面混凝土的性能优,满足机场道面要求,抗折强度较普通道面混凝土提高4%~11%;抗冻等级高达F250,较普通道面混凝土提高200%以上,可以满足严寒地区道面混凝土抗冻要求;道面再生混凝土静水压力抗渗等级较普通道面混凝土提高300%以上;道面再生混凝土耐磨性较普通道面混凝土提高18%~36%。现场配制的再生混凝土和易性好,易于铺筑施工,28 d抗折强度达到5.5 MPa以上,质量检验项目全部符合规范及设计要求,应用效果较好。     

防渗抗冻技术在水利工程中应用成果的探讨

在水利工程中已经应用的防冻胀和防渗技术主要有聚乙烯薄膜防渗,聚苯乙烯苯板保温技术和砂砾石换填抗冻胀,渠堤垂直铺塑防渗技术等。该文通过对几种渠道防渗抗冻技术在实际应用中的对比分析,提出了几点提高该地区中小型水利工程使用寿命的途径。     

斜风作用下季冻区隧道冻胀力分布规律及结构安全性评价

为分析不均匀冻胀荷载对季冻区隧道结构受力及安全性的影响,本文依托某新建铁路隧道工程,在凝练工程区气象特征的基础上,利用数值模拟手段分析了斜风作用下隧道温度场的分布特征,解析得到了支护结构的冻胀力荷载,在此基础上分析了支护结构的受力特征并开展了安全性评价。研究结果表明：斜风作用下隧道较小进深范围内迎风侧与背风侧温度场存在差异,进深10m处差异最为显著;未铺设保温层条件下迎风侧围岩冻结深度约为背风侧的1.8倍,铺设保温层后迎风侧围岩冻结深度减小了约80%,背风侧围岩冻结区基本消失;围岩冻结深度不一致导致冻胀力荷载不均匀分布,冻胀力荷载作用下支护结构迎风侧的应力、轴力、弯矩均明显高于背风侧;未铺设保温层条件下仅仰拱区域符合安全性要求,铺设保温层后各区域均满足要求,但迎风侧安全性明显低于背风侧。     

地基冻-融循环离心模型试验研究

在清华大学已完成的模型的模拟试验基础上 ,对地基经两个冻 -融循环进行离心模拟的重复试验 ,两个重复试验数据几乎一致表明该套寒区离心模型试验装置和测试系统是可行和可靠的 ;相同条件下有荷和无荷地基在冻 -融循环下重复试验显示 ,适当的荷载可抑制地基冻胀 ;自由冻胀量与实际相符 ;地基内温度变化情况和相应的冻胀融沉特征相同、数据相近 ,说明试验数据正确     

寒区衬砌渠道的防冻胀措施

在北方地区由于冬季气候寒冷，衬砌渠道经常受到冻胀破坏。分析了冻胀破坏形成的原因，在此基础上提出了冻胀防治的具体措施，以延长渠道的使甩寿命，使其正常发挥作用。     

冻结凿井中冻胀数值分析

为研究土体冻胀对冻结壁受力的影响,采用ANSYS有限元软件模拟深井冻结凿井施工中的土体冻胀情况,并结合现有冻结理论分析单圈冻结下冻胀位移场和应力场的变化规律。结果表明：冻结壁外侧土体冻胀位移均为正（向外）,内侧均为负（向内）,外侧明显大于内侧;冻结壁内侧冻胀应力远大于外侧,内外冻胀应力差使冻结壁不断向外变形;积极冻结初期冻结壁内部应力复杂,积极冻结后期,其内部应力状态趋于平缓。     

路基冻胀对高速列车-轨道耦合系统动力特性的影响

在车轨耦合动力学理论的基础上,通过对高速列车-无砟轨道-路基耦合系统模型有限元进行分析,研究高速铁路路基不均匀冻胀对列车、轨道的动力学影响,分析不同条件下冻胀变形引起的系统振动响应规律,进而提出相关改善措施以利于系统良性发展.结果表明,路基不均匀冻胀会引起列车与轨道产生互相影响的动态响应,降低了轨道结构的服役性能,同时不利于行车安全.在典型冻胀情况下,列车进入冻胀区域后,在起始位置受到振动所造成的影响比较大;随着路基冻胀波长的增加,对车体的振动影响相继减少,而冻胀峰值的影响则相反.对冻胀波长25 m范围内,特别是10～15 m路基冻胀进行整治,可增强行车安全性和乘坐的舒适性.同时,重点控制路基高冻胀峰值能有效减少轨道结构的疲劳损伤.     

整体式U形渠道不同断面结构抗冻胀性研究

针对倾角与渠道衬砌抗冻胀性定量关系存在不足的问题，以河套灌区D80整体式U形渠道为例，结合力学模型和数值模拟，分析不同条件下适用于当地冻胀环境的整体式U形渠道断面结构.结果表明:倾角越小渠道越窄深，渠顶水平冻胀量越大，渠底应力越大；反之，倾角越大渠道越宽浅，渠底竖向冻胀量越大.渠基土冻胀性、渠道混凝土衬砌强度和厚度对渠道抗冻胀性影响较大.对于亚黏土基土，选择0.07m厚衬砌，10°倾角为宜；对于粉土基土，选择0.08m厚衬砌，13°倾角为宜.     

多功能冻胀试验系统研制及应用

冻结工法广泛应用于各种工程领域中,引起的冻胀融沉问题不容忽视;但传统冻胀试验装置已无法模拟日益发展的冻结工况。研制一台能够反映实际冻结工况的人工冻土多功能冻胀试验系统显得尤为重要。在传统冻胀试验机基础上,拓宽试验温度控制系统可使试样顶部、底部、环境温度任意设定;增加试样测试模具类型可模拟竖向与侧向两种冻胀形式;增加伺服电机驱动系统可实现大应力加载;对试验结构进行模块化可使试验操作简单。通过选择合适的模具与试验边界条件,即可对实际工况冻胀力进行测试。基于本冻胀试验系统,进行了单、双向冻结模式冻胀试验,结果表明冻胀力取值是否合适与试验边界条件选择密切相关,证明本试验系统研制具有重要现实意义。     

人工湖岸挡土墙“冻害”与防治措施研究

论述了水平冻胀应力对挡土墙的“冻胀”作用,分析挡土墙冻胀水平位移的形态及成因,研究制定的“冻害”防治措施的实施和效果评估。