浅谈戈壁滩地区风积沙路堤施工技术

随着建设事业的蓬勃发展,公路建设领域取得了很多成就,公路建设施工技术也得到了相当程度的提高。然而在我国大西北的戈壁滩和沙漠地区,公路建设还存在很多的技术难点和困难,其中风积沙路堤施工是我们进行戈壁津和沙漠地区公路建设中无法回避的一种路堤结构形式。本文根据2002年曾经在内蒙古地区参加的阿拉善蒙右旗巴(彦诺尔公)-额(肯呼都格)二级公路S307线的风积沙路堤压实施工技术为研究对象,分别介绍了填料、填筑、压实技术等路堤施工的一般技术要求,并对风积沙路堤施工工艺过程中的技术进行了详细介绍,希望能够对相关领域的研究起到抛砖引玉的作用。     

含水量对路堤细粒填土的影响及对策

通过对粉质重亚粘土、粉土、风化残积重亚粘土的击实试验及强度测试数据进行分析,表明高含水量填料密实度与强度之间关系有其特殊性,并非密实度越高越好,超过临界密实度后强度反而下降,且击实后的土样如果受水分侵入强度也会降低,因此采用过湿填料填筑路基时适当降低压实标准或压实功是合理的.作者探讨了多雨潮湿地区、平原低洼地区直接采用过湿填料填筑路堤时不应以最佳含水量对应的干密度为施工标准,而应以填料压实时实际含水量条件下所能达到的最大强度控制施工干密度,据此提出了相应对策以及路基保湿的概念、措施.     

天然砂砾路堤压实度检测

天然砂砾是常用优良的路基填料,但采用常规的压实度检测方法检测时往往会出现压实度超密或者不够这种情况,离散性大,从而导致压实度可信度低,本文在检测实践的基础上介绍了现场压实试验法和不同卵石含量筛分法在砂砾路基压实度检测时的应用,供大家探讨。     

浸水路堤边坡稳定性分析

浸水路堤是公路的重要组成部分。因其受力情况甚为复杂,对其边坡稳定性进行合理分析是路基设计的重要内容。以圆弧滑动面稳定分析理论为基础,论述了浸水路堤边坡稳定性分析的原理和方法。分别用三种不同的方法分析了某路堤的边坡稳定性,讨论了各种方法计算结果的差异并指出了其适用性。     

炭质页岩高填方路堤稳定性分析

以广西某高速公路为工程背景,对炭质页岩物理力学性能进行了试验研究.炭质页岩强度随压实度的增加而增大,在水浸条件下炭质页岩的强度大大降低.运用有限元强度折减法,采用大型有限元计算软件分析了压实度及降雨对炭质页岩路堤稳定性的影响.结果表明：随着压实度的提高,路堤安全系数随之增加;降雨使路堤安全系数大幅减低,但只要路堤压实度达到93%以上,炭质页岩高填方路堤边坡不会失稳.     

城桂公路二期工程天然地基路堤填筑试验

对城桂公路二期天然地基填筑试验过程中路堤破坏过程、破坏机理与路堤沉降特征进行了较全面地分析,对于是否考虑填土强度及边沟影响的情况,用不同参数预估天然地基路堤极限高度及计算相应的稳定检算安全系数,将计算结果与实测结果进行比较,得出了一些对本工程施工具有指导意义的结果.     

采用泡沫聚苯乙烯修筑的轻型桥台路堤特性分析

为了分析采用泡沫聚苯乙烯（EPS）修筑的轻型桥台路堤的特性, 以广东淡澳河大桥南岸桥台施工的EPS路堤为例, 阐述该桥台路堤的结构形式、施工特点以及现场监测仪器的布置情况, 并对监测数据进行分析;采用固结有限元ABAQUS程序计算路堤填筑450 d后的路堤内压力和位移分布状况, 讨论沿路堤中线的沉降以及沿桥台台背的竖向与侧向压力的分布情况. 特性分析结果表明： 虽然EPS路堤也发生沉降, 但是1 a后沉降趋于稳定, 而且整个EPS路堤也稳定. 因此, 采用EPS填筑路堤可以显著减少地基土上覆荷载、路基沉降和作用在桥台台背上的侧压力, 保证桥台和路堤的稳定.     

蛇莓果天然色素的稳定性分析

研究了常用食品添加剂维生素Ｃ，有机酸，糖类和常见和几种金属离子Ｎａ＾＋，Ｋ＾＋，Ｃａ＾２＋，Ｍｇ＾２＋，Ｆｅ＾２＋，Ｚｎ＾２＋，Ａｌ＾３＋对蛇莓果中天然红色素稳定性的影响。并对色素的耐酸碱性，耐氧化性，耐还原性以及耐热性进行了探讨。     

降雨条件下拓宽路堤稳定性数值分析

基于非饱和渗流理论,在有限差分软件FLAC3D渗流模块的基础上,采用内置FISH语言自编程序实现了降雨条件下拓宽路堤上饱和-非饱和渗流过程的模拟,进而分析了降雨入渗对拓宽路堤孔隙水压力和饱和度的影响,以及土工格栅加筋和填料渗透系数对降雨条件下拓宽路堤稳定性的影响.研究结果表明:降雨初期路堤土体基质吸力迅速降低,边坡最先达到饱和状态,形成暂态饱和区;考虑降雨入渗影响时,拓宽路堤安全系数明显减小,土工格栅加筋可有效减小降雨入渗对拓宽路堤稳定性的影响;新路堤填料渗透系数对降雨条件下拓宽路堤稳定性的影响较大,实际工程中应保证路堤填土的压实度并采取边坡防护措施以减小雨水入渗的影响.     

加筋路堤圆弧滑动稳定性验算公式的改进

加筋承受拉力后,主要通过２个途径来改善土体的力学性能：（ａ）减少本该由土体承受的剪力;（ｂ）通过增加剪切面上的正应力提高局部土体的抗剪强度。本文用准粘聚力概念（Ｐｓｅｕｄｏ ｃｏｈｅｓｉｏｎ ｃｏｎｃｅｐｔ）,推导了土工合成材料加筋路堤的圆弧滑动稳定性验算改进公式,并指出,当土工合成材料加筋层的填土为砂性土时,宜采用改进公式计算结构稳定系数。     

强夯法处理风成砂地基的数值模拟分析

采用ANSYS/LS-DYNA程序建立三维有限元模型,对强夯法处理风成砂地基的过程进行了数值模拟,分析了风成砂地基的沉降、应力、塑性应变时程曲线等的变化特征,对强夯加固风成砂地基的机理进行了探讨.分析表明,所采用数值方法适用于风成砂地基的强夯处理模拟,同时关于强夯加固风成砂地基的机理得到一些结论,可为工程实践参考.     

风沙流中基于宏观颗粒模型的沙粒浓度分布

风沙侵蚀是造成土地沙化和干旱区地貌的主要原因,其中沙粒的浓度分布是研究输沙量、颗粒碰撞、风沙流结构等特征的主要影响因素,也是了解颗粒碰撞过程和风沙两相流耦合过程的重要研究内容。为了考虑沙粒与气流的力平衡、阻力和扭矩的变化、碰撞及摩擦等影响,运用了一种新的宏观颗粒模型(macroscopic particle model, MPM)研究沙粒在气流中的运动。与前人研究结果进行比较后发现,宏观颗粒模型在不需要任何附加模型的前提下,能实现风沙两相耦合的准直接数值模拟,根据沙粒运动速度云图所示的风沙流运动状态的不同,沙粒浓度的垂向分布会出现结论不一致的现象。颗粒流系统的内在非线性是造成风沙流运动状态不均匀、不一致的主要因素。数值模拟结果表明,利用MPM模型中的离散颗粒追踪、颗粒速度和位置等信息能够研究多相流条件下的风沙运动机理。     

路用风积沙固化剂配制及其混合料性能

为能够合理利用风积沙作为沙漠公路的铺筑材料,以水泥为主要原料,并添加石灰、石膏、木钙等稳定风积沙,确定混合料最佳配比,从抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量等方面研究各种固化剂稳定风积沙混合料的力学性能,通过冻融循环试验测定其冻稳定性,最后对各种混合料的干缩性能与温缩性能进行对比试验。研究结果表明:CLGW固化剂稳定风积沙在早期的强度稍低,但其增长速度最快,后期强度明显高于其他3种混合料的后期强度;4种混合料的抗压回弹模量均随龄期的增长而增大,CLGW固化剂稳定风积沙具有更强的抵抗变形的能力;4种混合料的抗冻系数相差不大;CLGW固化剂稳定沙的抗干缩性能与抗温缩性能优于其他混合料的性能。     

科尔沁沙地范围确定及风沙地貌特征研究

科尔沁沙地范围的界定,目前尚未达成共识.本文利用Landsat8OLI影像和ASTER GDEM数据,采用水系流域分割方法,划定科尔沁沙地的自然地理范围.并提取了各类沙丘分布信息,对沙丘格局特征和形态示量做了定量研究.结果表明,科尔沁沙地面积64 387.22km2,风沙覆盖面积37 381.00km2.风沙地貌分布及格局具有一定规律性,沙丘类型自西向东、自南向北趋于简单,并主要分布在西辽河干、支流沿岸的冲积平原上,不同河谷形态、走向其两侧沙丘发育呈现差异性,河流对沙地发育演化及维持其平衡态具有重要意义.     

高填路堤稳定可靠性分析

在路堤非线性有限元分析基础上,考虑材料特性的随机性.根据Mohr-Columb破坏准则建立功能函数,其中,功能函数的随机变量的偏导值通过非线性随机有限元计算得到,然后采用JC法计算即可得到计算点的可靠指标.根据点可靠指标,寻找失效模式来分析路堤的整体稳定性,并采用降低c和tanφ值的思路得出路堤稳定的安全储备系数,并与定值方法指标进行比较.     

近床面风沙输移风洞实验的光学测量研究进展

 近床面风沙输移是一个复杂的多尺度非线性随机过程,一直以来都是风沙物理学领域持续关注的热点问题,对此过程的准确测量则变得尤为关键。本文回顾了近年来针对近床面风沙输移风洞实验的光学测量技术,主要包括激光测速、高速摄影及一些新兴手段,并简要评价了其特点和适用性。最后,对目前存在的问题及未来的发展趋势进行了探讨。     

风积沙压实机理及压实特性

以陕蒙高速公路毛乌素沙漠风积沙为主要研究对象,分析研究了该段风积沙的组成、主要特点和最大干密度的确定方法。通过重型击实试验绘制了风积沙击实特性曲线,揭示了风积沙的干压实和湿压实2种压实特性曲线;利用冲击振动复合压路机模型进行了实验室和现场压实试验,研究了风积沙在冲击振动作用下的压实特性,分析了风积沙冲击振动压实机理。结果表明:含水量对风积沙压实的最佳频率影响不大;冲击振动复合压路机对风积沙在天然含水量下的压实效果最好,优于单一的冲击和振动压路机。     

基于紧密堆积理论的风积沙-再生复合微粉UHPC配合比设计及验证

利用再生复合微粉和风积沙,分别部分取代水泥和天然河砂制备超高性能混凝土.基于紧密堆积理论,采用修正的安德森模型对UHPC胶凝材料和细骨料的颗粒配比进行计算,得到紧密堆积状态下UHPC颗粒的计算配比.通过正交试验分析再生复合微粉、风积沙、钢纤维、水胶比和胶砂比5种因素分别对UHPC的流动度、抗压强度和抗折强度的影响,结合试验结果确定5种因素的最优组合：再生复合微粉掺量为10%～15%(质量分数),风积沙掺量为30%(质量分数),钢纤维掺量为2.5%(体积分数),水胶比为0.16,胶砂比为0.8～1.1.试验最优组合与计算配比结果吻合程度较好,验证了修正的安德森模型用于此环保型超高性能混凝土配合比设计的适用性和准确性.     

强风化千枚岩路基填料室内水分迁移试验研究

水分是影响强风化千枚岩路基填料崩解、破碎的关键因素,决定着强风化千枚岩填筑路基的稳定性。通过滤纸试验测定了风化千枚岩填料的土水特征曲线,分析了该土样含水率与基质吸力的关系。应用自主研发的设备进行了强风化千枚岩填料水分迁移试验,通过对比试验分析了风积沙隔断层对强风化千枚岩填料水分迁移路径的影响,揭示了水分迁移机理。结果表明,风积沙隔断层可以改变强风化千枚岩填料的水分迁移特性,具有良好的隔水作用。     

Mechanism of evolution on winter-time natural convection cooling effect of fractured-rock embankment in permafrost regions

Recent researches indicate that the global climate really shows a warming trend[1―5]. The Intergovernment Panel on Climate Change (IPCC) predicts a 1.4℃―5.8℃ rise in the global surface temperature between 1990 and 2100 using the climate change forecast model[5]. During the same times, the climate in the Qinghai-Tibet Plateau will also bring about relevant changes. Recent predictions show that the air temperature of the Qinghai- Tibet Plateau will be a rise of 2.2℃―2.6℃ by 2050. Th…