深埋粉质黏土层强度与变形参数试验研究

对于深埋粉质黏土,其压密性、胶结性一般都很好,且具有强度高,压缩性低的工程特点。因此,其力学性能的准确评定对于工程设计意义重大。本文以具体工程为背景,分别采用室内高压固结试验与现场旁压试验方法对场地内深埋粉质黏土层的强度与变形参数进行试验研究,然后根据试验结果对深埋粉质黏土层的压缩性、承载力等力学性能进行分析评定,并对两种试验方法结果进行了对比分析。结果表明：该场地深埋粉质黏土层天然状态下压缩模量介于41.3～47.3MPa,压缩系数介于0.04～0.03 MPa-1^,属低压缩性。按临塑压力法确定的地基承载力介于403～1296kPa,按极限压力法确定的地基承载力介于307～1086kPa,可满足作为一般工程桩端持力层的要求。研究结果对于在工程中充分利用深埋粉质黏土层的力学性能具有一定的指导作用。     

考虑温湿度作用的粒料基层沥青路面结构非线性力学行为

为了研究温湿度作用下道路结构非线性力学行为，基于长期性能观测构建粒料基层沥青路面的温湿度组合，建立综合考虑应力和湿度影响的粒料非线性回弹模量模型，考察2个沥青层厚度和2个荷载水平，利用有限元开展沥青路面粒料层和土基非线性结构力学行为分析，基于Miner’s损伤法则，计算基于沥青层底拉应变和土基顶部压应变的疲劳寿命。研究结果表明：采用考虑湿度调整的Uzan三参数模型能够较好地表征在役沥青路面粒料层和土基的非线性力学行为；非线性路面结构分析与现有线弹性路面结构计算相比，沥青层底拉应变和土基顶部压应变大小及其对温湿度变化的敏感程度均存在显著差异，结构寿命也相差较大，温湿度对道路结构力学行为的影响不容忽视；增加荷载和减小沥青面层厚度均会增加沥青路面结构响应、降低使用寿命，但是二者的影响机理不同；粒料应力硬化特性能在一定程度上缓解高应力水平下的沥青层底受拉。     

基于180 s劲度模量的低温开裂指数预测

提出了一种通过材料性能测试，预测5～10年状况下沥青路面实际开裂的方法。依托开裂指数同沥青材料低温性能的关系，利用CAM模型(一种数学模型)拟合得到了5类常用沥青的180 s劲度模量值，预测并提出了PAV(压力老化)状态下各类沥青的开裂指数。通过数据分析，验证了该种模拟方式预测的准确性。借助长吉高速实地芯样开裂情况调研，验证CI值(低温开裂指数)对沥青路面实际开裂水平的预测效果。结果表明，CAM模型下得到的沥青梁180 s模量计算方法简单，数据置信度高，预测得到的SBS改性沥青开裂指数与路面实际开裂水平一致，证明了利用沥青材料性能预测路面实际抗裂能力这一方法的可行性。依据规范提法，给出了五类北方常用沥青的CI值参考区间。     

基于分层地基模型的闸首分缝底板计算方法

为研究深基坑开挖对地基沉降和分缝底板内力的影响，分析地基应力在船闸施工期、运行期的变化全过程，探讨土体回弹模量和压缩模量的关系，基于分层总和法，建立反映地基应力历史影响的非线性分层地基模型。结合龙洲垸船闸实例，探讨自重折扣法、并列铰接空间地基梁法在分缝底板计算中的应用。回弹模量比的影响分析表明，在合缝至完建期，底板下地基刚度呈现中部大、两侧小的特征，若不考虑再压缩模量的影响，则计算的底板沉降偏大、负弯矩偏小。通过多种合缝方案对比分析，建议合缝前边墩尽可能一次浇筑到顶，必要时再通过回填土调整底板内力。施工时应加强沉降与应力监测，应用基于分层地基模型的反分析方法，及时验证设计，动态调整施工方案，以确保底板弯矩在可控范围内。     

考虑持水能力的黄泛区高液限黏土路用压实标准

黄河下游冲淤积在山东省形成了大量特殊的高液限黏土,由于沿线平原区路基填料极度匮乏,若弃之不用将造成极大损失.本文从施工期和运营期2个阶段对土体的强度和模量进行了试验探讨.黄泛区高液限黏土主要由高含量的磨圆粉粒及黏粒组成,高于最优含水率压实时,土体表现出空气体积率低、饱和度高的特点.基于滤纸试验,发现高进气值导致土体具有很强的持水性.基于不排水、不排气的三轴试验,获得了不同压实状态下土体归一化静强度和抗剪强度指标与饱和度、空气体积率的相关关系.该类土存在的最优饱和度为79%(相应空气体积率为8%).相较于土体的强度特征,黄泛区高液限黏土回弹模量受含水率的影响更敏感,含水率由20%增加至23%时,尽管路基依然保持稳定,但回弹模量的大幅衰减导致路基压缩应变增加近200%.结合我国和日本的路基压实控制标准,提出黄泛区高液限黏土的填筑含水率不应高于23%,空气体积率不高于8%(即压实度控制在90%及以上),以保证土体强度和模量的长期稳定性.     

就地热再生沥青混合料的动态力学特性

为探究就地热再生沥青混合料动态力学特性，采用动态剪切流变试验和弯曲流变试验确定了再生剂最佳掺量，并对就地热再生混合料（RAC-13）及SBS改性沥青混合料（AC-13、SMA-13）在4种温度及6种频率下进行单轴压缩动态模量试验，同时结合时温等效原理和CAM模型构建了沥青混合料动态模量与相位角主曲线并分析了其力学性能。结果表明:就地热再生沥青混合料动态模量随频率增加（或温度降低）而增大，相位角随频率增加（或温度降低）先升高后降低。在标准设计条件（20℃、10Hz）下，就地热再生沥青混合料动态模量分别是AC-13、SMA-13的1.6、1.1倍，其具有优异的抗高温抗变形能力且低温抗裂性与SMA-13相当。CAM模型可以拟合得到就地热再生沥青混合料动态模量与相位角在宽频范围内的发展规律，为就地热再生沥青路面结构计算提供参考。     

纳米偏高岭土水泥浆在水化早期的内部结构建立

考虑水胶比（0.40、0.45、0.50）、NMK掺量（0、1%、3%、5%、7%）、减水剂掺量（0、0.04%、0.08%，0.12%）及温度（10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃）的影响，采用静态屈服应力试验方法和小振幅振荡剪切试验方法获得了纳米偏高岭土（NMK）水泥浆静态屈服应力、储能模量等参数，通过静态屈服应力和储能模量随时间的演变规律讨论了水化早期（10~90 min）NMK水泥浆内部结构的建立过程.试验结果表明：NMK能够促进水泥浆在水化早期的内部结构建立.在水化90 min内，掺3%NMK水泥浆静态屈服应力的平均增长速率约为普通水泥浆的2倍；掺7%NMK水泥浆储能模量的平均增长速率约为普通水泥浆的4倍.水胶比越高、减水剂掺量越大，NMK水泥浆内部结构建立速率越低；NMK加速了不同温度环境中水泥浆内部结构的建立；温度升高，NMK水泥浆静态屈服应力和储能模量的增长速率增大.     

散体材料桩复合地基桩土应力比计算新方法

针对现有桩土应力比计算方法存在的局限性与不足,研究了基于桩土相互作用机理的散体材料桩复合地基应力应变关系,并在考虑桩、土体孔隙率随加载而不断变化的基础上,建立了面积置换率与桩、土体变形模量及泊松比的确定方法.引进分级加载和分层计算的思想,建立了散体材料桩复合地基桩土应力比计算新方法.该方法适用于不同布桩方式下桩土应力比的求解,且能够反映桩、土体变形模量和面积置换率随加载而不断变化的特点.工程实例计算与分析并与其他计算方法比较表明了该方法的合理性与可行性.