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考虑应力主轴旋转的路基服役性能试验系统研制及验证
1
作者 崔新壮 包振昊 +5 位作者 杜业峰 郝建文 金青 曹天才 张圣琦 张小宁 《土木工程学报》 北大核心 2026年第1期115-128,共14页
为了精准复现交通荷载作用下公路路基三维应力状态与服役性能演化过程,研制一种考虑应力主轴旋转的公路路基服役性能试验系统。路基服役性能试验系统主要是以加载系统为核心、全数字伺服控制系统及数据采集系统等辅助模块组成。根据交... 为了精准复现交通荷载作用下公路路基三维应力状态与服役性能演化过程,研制一种考虑应力主轴旋转的公路路基服役性能试验系统。路基服役性能试验系统主要是以加载系统为核心、全数字伺服控制系统及数据采集系统等辅助模块组成。根据交通荷载作用下路基土单元全应分量(3个正应力、3个切应力)的时程特征,设计以4个动态作动器及3个静态作动器为核心的加载系统,通过静动协同加载来实现不同层位路基土单元的应力主轴旋转效应。基于交通荷载作用下公路路基动力响应理论模型,结合加载系统的机械结构与空间特征,建立公路路基三维动应力复现理论,并提出由“应力谱”到“加载谱”的转化方法。基于该试验系统,开展汽车荷载作用下公路路基内部三维应力状态验证试验。结果表明,各静动伺服作动器的实际输出荷载偏差低于1%,表明研制的路基服役性能试验系统能够精准复现交通荷载作用下路基内部的三维应力状态;路基内部的竖向动应力沿深度方向逐渐衰减,土单元所经历的应力路径呈近似“心形”,并且各动应力分量时程曲线与竖向动应力衰减规律均与理论计算结果有较高的吻合度。虽然该试验系统的加载装置在加载过程中位置不变,但是依然可以通过“七缸联动、协调加载”的方式复现交通荷载“远-近-远”移动过程中路基工作区不同深度土单元的动力响应。因此,该文研制的路基服役性能试验系统为开展真实应力条件下公路路基服役性能演化规律研究提供新思路、新方法和新技术。 展开更多
关键词 道路工程 公路路基 应力主轴旋转 模型试验 加载系统 服役性能
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循环交通动载下粗粒土动弹性模量及阻尼比试验研究
2
作者 胡文军 张晗 +3 位作者 薛熠 韩宇彤 贾江华 成宇 《山东理工大学学报(自然科学版)》 2026年第2期30-35,共6页
为探究循环交通动载作用下粗粒土的动力特性,开展了多组围压(50、100、150 kPa)和固结比(1.0、1.5)条件下的粗粒土动三轴试验,分析了骨干曲线、动弹性模量及阻尼比的变化规律,并基于Hardin-Drnevich模型对骨干曲线进行拟合。结果表明:(1... 为探究循环交通动载作用下粗粒土的动力特性,开展了多组围压(50、100、150 kPa)和固结比(1.0、1.5)条件下的粗粒土动三轴试验,分析了骨干曲线、动弹性模量及阻尼比的变化规律,并基于Hardin-Drnevich模型对骨干曲线进行拟合。结果表明:(1)随着动应力幅值的不断增加,骨干曲线的斜率逐渐变大;随着围压的增加,达到相同应变时所需要的动应力越大;同等动应力水平下,等压固结的负向应变大于偏压固结,即动应变随着固结比的增大而减小。(2)随着动应变增加,动弹性模量逐渐降低,阻尼比逐渐增加;随着围压的增加,动弹性模量逐渐增加,阻尼比逐渐减小;增加固结比会降低动弹性模量。(3)Hardin-Drnevich(H-D)模型能够较好地描述粗粒土的骨干曲线双曲线特性。研究结果可为粗粒土路基填料的动力特性分析提供参考。 展开更多
关键词 粗粒土 动三轴试验 骨干曲线 动弹性模量 阻尼比 Hardin-Drnevich模型
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市政道路贝克曼梁法检测回弹弯沉技术探讨
3
作者 杨剑 《科学技术创新》 2026年第1期146-149,共4页
在市政道路质量检测中,弯沉值作为反映道路结构承载能力的关键指标,对评估道路的施工质量、健康状况、使用寿命以及制定合理的养护维修方案具有至关重要的意义。我国传统方式检测路基路面回弹弯沉方法是贝克曼梁法,现代自动化检测路基... 在市政道路质量检测中,弯沉值作为反映道路结构承载能力的关键指标,对评估道路的施工质量、健康状况、使用寿命以及制定合理的养护维修方案具有至关重要的意义。我国传统方式检测路基路面回弹弯沉方法是贝克曼梁法,现代自动化检测路基路面回弹弯沉方法是自动弯沉仪法、落锤式弯沉仪法和激光式高速路面弯沉测定仪法三种。文章深入探讨了市政道路贝克曼梁法检测回弹弯沉,并结合实际工程案例,总结出实际检测工作中的注意事项,为提高市政道路回弹弯沉检测的精准度提供一些帮助。 展开更多
关键词 弯沉检测 市政道路检测 贝克曼梁
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用于道路自供能监测的微变形放大型压电装置设计与测试 被引量：2
4
作者 王朝辉 卢强 +2 位作者 王帅 陈逸文 贾小东 《长安大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1-16,共16页
针对路面微变形与悬臂梁式压电换能器激励位移不匹配、压电装置平面尺寸与道路交通碾压适应性低的问题,设计了可放大内部行程、碾压适应性高的悬臂梁式压电装置。基于偏压工况分析了不同横向尺寸盖板的下沉特性,确定了偏压工况中盖板稳... 针对路面微变形与悬臂梁式压电换能器激励位移不匹配、压电装置平面尺寸与道路交通碾压适应性低的问题,设计了可放大内部行程、碾压适应性高的悬臂梁式压电装置。基于偏压工况分析了不同横向尺寸盖板的下沉特性,确定了偏压工况中盖板稳定下沉的横向尺寸,结合全压工况盖板应力分布及翘曲变形特性,优选了盖板屈曲稳定性高的纵向尺寸;考虑道路变形及车辆碾压频率特性,系统研究了不同加载条件下压电装置的能量输出效果和工作耐久性,并提出了基于该压电装置的自供能型道路传感器监测应用方案。研究结果表明:增加横向尺寸有利于提升装置盖板在车轮偏压时的下沉稳定性,车轮偏压点位超过盖板的3/8时,盖板已完全下沉,盖板横向尺寸为180 mm时盖板与侧板间距相比其他横向尺寸下的离散性更小,盖板侧边下沉平稳;全压工况下,盖板纵横比为0.9~1.1时,盖板角隅区和侧中区的翘曲变形及翘曲应力较小,屈曲稳定性较高;结合不同碾压工况下盖板的力学特性,承载性能稳定的装置平面尺寸为180 mm×180 mm;当激励位移为0.7 mm,激励频率为12 Hz时,压电装置单次作动可稳定输出14 mJ的能量,经10万次循环加载的压电装置输出能量变化率不及1%,电学输出耐久性能良好,布设4个所开发的压电装置即可满足道路传感器监测用电需求。 展开更多
关键词 道路工程 悬臂梁式压电装置 能量收集 微变形放大 监测 设计
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考虑拱脚下沉的桩承式路堤土拱效应弹簧活动门试验 被引量：1
5
作者 张玲 周杰 +2 位作者 周帅 邓孟超 赵明华 《中国公路学报》 北大核心 2025年第2期114-122,共9页
土拱效应是桩承式路堤荷载传递的主要机理之一。摩擦刚性桩、水泥土桩、碎石桩等桩体复合地基支承的路堤,在路堤荷载和车辆局部荷载作用下,桩顶会产生沉降,其对路堤土拱效应的影响不容忽视。而传统活动门试验研究土拱效应时,拱脚固定,... 土拱效应是桩承式路堤荷载传递的主要机理之一。摩擦刚性桩、水泥土桩、碎石桩等桩体复合地基支承的路堤,在路堤荷载和车辆局部荷载作用下,桩顶会产生沉降,其对路堤土拱效应的影响不容忽视。而传统活动门试验研究土拱效应时,拱脚固定,无法考虑桩顶沉降(拱脚下沉)对路堤土拱形态和荷载传递的影响。为此,设计了一种拱脚可下沉的多跨弹簧活动门试验装置,通过局部面荷载模拟车辆荷载,并采用不同刚度的弹簧支撑活动块,用于模拟桩和桩间土,开展了15组弹簧活动门正交试验和1组活动门固定的参照试验。在填土自重和局部荷载作用施加后,分别通过土压力盒和激光位移计监测土拱影响区域内的土压力以及拱脚和活动门的位移,并基于DIC数字影像技术重现了土拱形态的演化过程。试验结果表明:拱脚下沉对土拱效应存在削弱作用。在不同加载阶段,削弱作用呈现出明显差异,且活动门刚度愈大,削弱作用愈明显。此外,填土自重荷载下,拱脚下沉时土拱高度降低,有利于抑制填土内部沉降差向上发展,但土拱影响宽度增加,使土拱形态从陡拱演化为坦拱。局部荷载施加后,拱脚下沉时中跨土拱稳定性降低,促使荷载向相邻跨传递,从而调动相邻跨的土拱的发展,以共同承担局部荷载作用。 展开更多
关键词 路基工程 桩承式路堤 弹簧活动门 土拱效应 拱脚下沉 局部荷载
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基于LCA的道路基础设施碳排放核算与低碳减排技术综述 被引量：1
6
作者 冉茂平 邓须红 +3 位作者 关佳希 肖神清 蒋睿锲 周兴林 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第5期23-37,共15页
为了厘清生命周期评价(LCA)方法在道路基础设施碳排放核算方法以及现有减排技术的发展状况,通过定量挖掘现有文献方法,明确了当前道路交通系统碳排放的研究热点;总结了道路基础设施LCA碳排放核算分析框架,对比分析了不同类型LCA的碳排... 为了厘清生命周期评价(LCA)方法在道路基础设施碳排放核算方法以及现有减排技术的发展状况,通过定量挖掘现有文献方法,明确了当前道路交通系统碳排放的研究热点;总结了道路基础设施LCA碳排放核算分析框架,对比分析了不同类型LCA的碳排放核算方法和评估工具的特点;按照原材料获取、施工建造、运营使用、养护维修、报废回收5个生命阶段,分别总结了道路基础设施各阶段的碳排放贡献水平、影响因素与主要的减排措施。研究结果表明:在道路基础设施全生命周期中,材料生产和使用阶段对碳排放量的贡献最大;材料生产、建设、使用、维护等阶段碳排放主要影响因素分别源于材料及其生产加工方案、路面类型与结构、施工机械、车辆排放、养护技术及其导致的交通延误等;相应地,优化材料生产过程、使用清洁生产技术和回收材料,缩短材料运输距离、选用环保修复技术等方法则是道路基础设施全生命周期中主要的减排措施;未来道路基础设施LCA可开展建立现场核算数据库、构建标准化的碳核算体系框架、制定标准化的评估方法等工作,为实现道路基础设施的低碳可持续发展提供技术支持。 展开更多
关键词 道路基础设施 碳排放 综述 生命周期评价 低碳减排技术 文本挖掘法
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纳米ZnO/TiO_(2)与SBS复配改性沥青性能研究 被引量：1
7
作者 张映雪 丁秀婷 柳力 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期278-284,共7页
为了提高苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)改性沥青的性能,使用纳米ZnO、纳米TiO_(2)与SBS改性沥青进行复合改性。通过对改性沥青进行三大指标、温度扫描以及低温蠕变试验,研究了其物理性能和流变性能,运用红外光谱仪和荧光显微镜进行... 为了提高苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)改性沥青的性能,使用纳米ZnO、纳米TiO_(2)与SBS改性沥青进行复合改性。通过对改性沥青进行三大指标、温度扫描以及低温蠕变试验,研究了其物理性能和流变性能,运用红外光谱仪和荧光显微镜进行微观分析。结果表明:随着纳米ZnO和纳米TiO_(2)添加量的增加,纳米ZnO/TiO_(2)/SBS复配改性沥青的针入度减小、软化点增大,高温性能明显改善。此外,纳米ZnO/TiO_(2)/SBS复配改性沥青的复数剪切模量和车辙因子增加,相位角减小,表明其抗车辙性能得到提升。其中3%ZnO和4%TiO_(2)掺量的性能最佳。纳米ZnO/TiO_(2)/SBS复配改性沥青的延度随着纳米改性剂掺量的增加而减小,劲度模量增大,蠕变速率减小,低温性能略有下降。与基质沥青相比,SBS改性沥青中出现新的吸收峰,表明SBS对基质沥青的改性属于化学改性。而在纳米ZnO/TiO_(2)/SBS复配改性沥青中,并未出现新的吸收峰,表明纳米ZnO和TiO_(2)对SBS改性沥青的改性属于物理改性。 展开更多
关键词 道路工程 改性沥青 流变性能 荧光显微镜 红外光谱
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石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料路用性能影响因素分析 被引量：1
8
作者 张永强 杨文佳 张互助 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第3期447-457,共11页
石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料(GBFAM)是一种新型复合改性材料。为探讨其路用性能演化特征及影响因素,在混合料配合比设计的基础上,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验和冻融劈裂试验,利用响应曲面法分析石墨烯掺量、玄武岩纤维掺量和油石... 石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料(GBFAM)是一种新型复合改性材料。为探讨其路用性能演化特征及影响因素,在混合料配合比设计的基础上,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验和冻融劈裂试验,利用响应曲面法分析石墨烯掺量、玄武岩纤维掺量和油石比对动稳定度、最大弯拉应变和冻融劈裂强度比的影响及显著性水平。结果表明:在以最佳石墨烯掺量0.20%、最佳玄武岩纤维掺量0.30%和最佳油石比5.32%为基准的一定变化幅度范围内,GBFAM的动稳定度、最大弯拉应变和冻融劈裂强度比随着石墨烯掺量、玄武岩纤维掺量和油石比的增加均呈现先增大后减小的变化趋势,并大致在最佳配比附近达到最大值,其中油石比对动稳定度、最大弯拉应变和冻融劈裂强度比的影响非常显著,石墨烯和油石比之间的交互作用对最大弯拉应变影响显著,其余各因素及交互作用的影响均不显著。 展开更多
关键词 石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料(GBFAM) 路用性能 影响因素 显著性分析 响应曲面法
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酸雨-干湿循环-荷载综合作用下水泥稳定碎石强度特性分析 被引量：2
9
作者 周志刚 何斯华 +2 位作者 黎凯 黄红明 章泽鹏 《材料导报》 北大核心 2025年第3期64-72,共9页
为研究酸雨环境中水泥稳定碎石基层的力学性能,通过室内试验模拟水泥稳定碎石受酸雨、干湿循环和荷载循环等多因素的综合作用,并对试件进行中性化测试和微观检测,揭示不同酸度、干湿循环周期和荷载循环次数下水泥稳定碎石基层的强度劣... 为研究酸雨环境中水泥稳定碎石基层的力学性能,通过室内试验模拟水泥稳定碎石受酸雨、干湿循环和荷载循环等多因素的综合作用,并对试件进行中性化测试和微观检测,揭示不同酸度、干湿循环周期和荷载循环次数下水泥稳定碎石基层的强度劣化规律。试验结果表明:在7个周期的干湿循环作用下,水泥稳定碎石试件的强度会随着溶液酸性的增强而增加,并且在短期的酸雨侵蚀试验中,试件内部的中性化程度很低;在pH=3的酸雨环境中,随着干湿循环作用次数的增加,试件由外而内不断劣化,其强度随之降低;在同样的酸雨环境中,干湿循环和荷载循环综合作用对试件强度的削弱更为明显,而且两者作用的顺序不同亦会对试件强度产生不同的影响。在此基础上建立了多因素作用下水泥稳定碎石的强度演化模型,通过与实测值进行对比验证,该模型预测精度较高,可用于旧路改造中水泥稳定碎石基层残余强度的预估。 展开更多
关键词 酸雨 干湿循环 荷载循环 水泥稳定碎石 强度 演化模型
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高速公路路基路面健康监测数据处理方法及其效果评估 被引量：2
10
作者 王书娟 陈志国 +1 位作者 王亚博 易军艳 《市政技术》 2025年第2期175-181,共7页
随着交通运输行业的快速发展,高速公路作为重要的基础设施,面临着日益增长的交通量及其带来的重载压力与气候变化等外部因素的挑战,对路基和路面结构的安全性与使用寿命产生了深远影响。为保障高速公路的安全性与耐久性,实施路基路面的... 随着交通运输行业的快速发展,高速公路作为重要的基础设施,面临着日益增长的交通量及其带来的重载压力与气候变化等外部因素的挑战,对路基和路面结构的安全性与使用寿命产生了深远影响。为保障高速公路的安全性与耐久性,实施路基路面的健康监测尤为重要。基于吉林某高速公路长寿命沥青路面试验段,构建了一个综合性的健康监测系统,布设了横向和纵向应变传感器、温度和湿度传感器、土压力计和渗压计等多种设备,实时采集路基和路面的动态响应特征和环境数据。然而,在监测过程中,存在数据冗余与存储、数据噪声、基线漂移和数据缺失或不完整等问题,严重影响了数据的质量及后续分析的可靠性。为此,提出了一系列数据处理方法,包括使用阈值法和斜率阈值法进行有效数据筛选,采用基线归零方法消除基线漂移,利用Savitzky-Golay滤波进行信号降噪,以及使用卡尔曼滤波处理数据缺失或不完整问题。研究结果表明,这些方法显著提高了数据质量和信噪比,其中Savitzky-Golay滤波有效保留了信号的关键特征。该研究为高速公路路基路面健康监测提供了高效且可靠的数据处理方案,显著提升了监测系统的整体性能,为路面养护和管理提供了科学依据。 展开更多
关键词 路基路面 健康监测 噪声过滤 基线漂移 数据缺失 数据筛选
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钢渣-橡胶沥青混合料性能评价与优化设计 被引量：2
11
作者 武建民 李少卿 徐长春 《公路交通科技》 北大核心 2025年第3期58-68,共11页
【目标】研究级配、钢渣掺量和结合料性质对钢渣-橡胶沥青混合料(SSRAM)各项路用性能的影响规律。【方法】采用分形理论设计了3种粗集料分维值(D_(c))和2种细集料分维值(D_(f)),研究了三因素三水平正交方案下的SSRAM路用性能,并对2种D_... 【目标】研究级配、钢渣掺量和结合料性质对钢渣-橡胶沥青混合料(SSRAM)各项路用性能的影响规律。【方法】采用分形理论设计了3种粗集料分维值(D_(c))和2种细集料分维值(D_(f)),研究了三因素三水平正交方案下的SSRAM路用性能,并对2种D_(f)下的混合料性能进行对比。【结果】D_(c)是影响SSRAM高温稳定性和抗冻融水损害性能的主要因素,随着D_(c)减小,级配变粗,混合料动稳定度增加,预测永久变形量减小,但抗冻融水损害性能下降;钢渣掺量是影响SSRAM最佳油石比和低温弯拉应变的主要因素,随着钢渣掺量的增加,最佳油石比增加,混合料低温弯拉应变也有所增高;橡胶沥青相较基质沥青对混合料各方面性能均有较好提升作用,但橡胶掺量达到一定量后,其掺量的增加对混合料各项性能影响均较小;几种钢渣-橡胶沥青混合料组成均具有良好的体积稳定性。【结论】推荐采用D_(c)为2.1,D_(f)为2.55,钢渣掺量为60%,橡胶掺量为21%的SSRAM组成方案,此时混合料具有综合较好的路用性能。钢渣-橡胶沥青混合料整体具有良好的路用性能,可用于高速公路沥青路面的磨耗层,有利于实现工业固废的资源化利用。 展开更多
关键词 道路工程 钢渣-橡胶沥青混合料 优化设计 路用性能 固废资源化利用
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高模量沥青混合料与应变计协调变形研究 被引量：2
12
作者 刘朝晖 郭志豪 +1 位作者 黄优 李文博 《中外公路》 2025年第2期55-64,共10页
为了改善内置应变传感器与沥青混合料的变形协调性,采用高模量细集料沥青混合料AC-5和常规沥青面层混合料AC-13作为基体材料成型试件,并内置电阻式应变传感器。结合DIC(数字图像相关法),开展单轴压缩、单轴拉伸、四点弯曲逐级加载试验;... 为了改善内置应变传感器与沥青混合料的变形协调性,采用高模量细集料沥青混合料AC-5和常规沥青面层混合料AC-13作为基体材料成型试件,并内置电阻式应变传感器。结合DIC(数字图像相关法),开展单轴压缩、单轴拉伸、四点弯曲逐级加载试验;建立经假设检验验证的有限元模型,分析应变计埋设深度、荷载大小和荷载类型等在不同工况下高模量过渡材料对变形协调性的影响。结果表明:在多种类型荷载作用下,相比AC-13沥青混合料,AC-5高模量沥青混合料中的传感器实测应变数据更加接近DIC的实测数据,且测量误差更小、更稳定;试件在受压、受拉时会出现不同的测量偏差,高模量沥青混合料对偏差有一定的改善作用;在应变计埋深、荷载大小、荷载类型3种影响因素中,AC-5高模量沥青混合料表现出的与应变计协调变形性能相较于AC-13沥青混合料均有不同程度的提升。 展开更多
关键词 道路工程 应变计 高模量沥青混合料 协调变形 有限元分析
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四川山区公路顺层边坡稳定性研究现状及展望
13
作者 张乐 向波 +2 位作者 张俊云 冯君 刘正威 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第S1期529-538,共10页
针对四川山区公路顺层边坡成灾复杂、严重威胁工程建设和运营安全的现状,从侧壁约束下的成灾特征、滑带土强度特性、首次失稳长度确定和稳定性评价4方面,系统总结了近年来的研究成果,并提出展望。结果表明:(1)侧壁约束下的顺层边坡,其... 针对四川山区公路顺层边坡成灾复杂、严重威胁工程建设和运营安全的现状,从侧壁约束下的成灾特征、滑带土强度特性、首次失稳长度确定和稳定性评价4方面,系统总结了近年来的研究成果,并提出展望。结果表明:(1)侧壁约束下的顺层边坡,其主滑方向多偏离岩层倾向,多面临空环境下顺层边坡准确定义和下滑力确定方法有待进一步研究;(2)顺层边坡滑带土强度特性研究宜取原状滑带土为研究对象,剪切强度获取应通过环剪试验等大位移剪切进行,结合原状土物质组成和细观结构进行分析;(3)顺层边坡首次失稳长度仿真计算可综合底滑面塑性区和应力、位移特征确定,理论解析法主要通过滑面不同应力状态的划分进行,统计分析确定的经验公式相对更易应用,但仍需深入研究岩层与边坡走向夹角的影响,及回归公式中各系数的合理性;(4)顺层边坡牵引式渐进性破坏的稳定性评价,依赖于滑带土的应变软化分析,应变软化本构关系是服务仿真计算和理论推导的核心,应变软化的过程研究能够支撑稳定性精细化评价。 展开更多
关键词 顺层边坡 公路 侧壁约束 滑带土 首次失稳长度 稳定性评价
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水-力耦合下改良炭质泥岩变形与渗透特性研究
14
作者 曾铃 刘羲 +7 位作者 张红日 文伟 唐静 宋建平 熊剑平 陈镜丞 李侑军 王文光 《中国公路学报》 北大核心 2025年第10期267-278,共12页
红黏土、粉煤灰与瓜尔胶改良可提升炭质泥岩粗颗粒填料力学性能,降低其渗透性。利用自制水-力耦合装置,通过设置不同初始分形维数与轴向水压,对改良后的炭质泥岩(ICM)开展水-力耦合条件下的压缩试验,探究其应力-应变与渗透系数的变化规... 红黏土、粉煤灰与瓜尔胶改良可提升炭质泥岩粗颗粒填料力学性能,降低其渗透性。利用自制水-力耦合装置,通过设置不同初始分形维数与轴向水压,对改良后的炭质泥岩(ICM)开展水-力耦合条件下的压缩试验,探究其应力-应变与渗透系数的变化规律;同时,开展无侧限抗压强度试验,分析其抗压性能;最后,通过扫描电镜从微观角度揭示改良机理,并利用灰色关联分析方法对ICM的力学特性与渗透特性影响因素进行综合评价。结果表明:相较于未改良炭质泥岩,ICM力学性能显著提高,且分形维数与轴向水压均同土体力学性能成负相关,分形维数与轴向水压越大,土样力学性能越差,压缩性越大;ICM内部颗粒间孔隙减小,自由水渗透作用减弱,使ICM的渗透系数显著减小,渗透系数随竖向应力的增大而单调减小,且分形维数与渗透系数成正相关;改良剂团聚体的黏结与摩擦效应使土样微观结构更加致密与稳定,ICM无侧限抗压强度大幅提高,增幅达345.45%,ICM抗压能力得到显著增强;分形维数与改良剂对炭质泥岩力学与渗透性能的影响最显著,灰色关联系数分别为0.73与0.65;路基填筑应严格控制分形维数在1.78~2.60之间,以保证填料级配的连续性,同时应进一步优化路基排水系统与防渗措施的设计,选用胶结能力与填充作用强的改良剂。 展开更多
关键词 路基工程 变形渗透特性 水-力耦合试验 SEM 土石混合料 灰色关联度
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螺纹桩单螺牙式剪切破坏形态理论解析
15
作者 罗丽娟 马甲宽 +2 位作者 胡志平 李晟 贺鹏远 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第3期221-230,共10页
为解决高铁路基工程中螺纹桩临界螺距及单螺牙式剪切破坏形态下螺牙所提供极限承载力如何计算的问题,以螺纹桩展开后的局部区域作为研究对象,对极限荷载作用下单螺牙式剪切破坏形态展开研究;根据螺牙结构受力特点建立了一种理论破坏模型... 为解决高铁路基工程中螺纹桩临界螺距及单螺牙式剪切破坏形态下螺牙所提供极限承载力如何计算的问题,以螺纹桩展开后的局部区域作为研究对象,对极限荷载作用下单螺牙式剪切破坏形态展开研究;根据螺牙结构受力特点建立了一种理论破坏模型,将螺牙周围土体划分为弹性压密区、被动破坏区及过渡区,通过分析不同区域的应力和变形的协调关系,推导螺牙提供的极限承载力;根据螺牙理论破坏模型提出对应临界螺距和极限承载力计算方法,通过与既有破坏模型对比分析,并结合大直剪试验结果验证了理论破坏模型的有效性及准确性。研究结果表明:提出的单螺牙式剪切破坏形态比Meyerhof破坏形态更契合螺牙实际破坏模式;螺纹桩临界螺距主要由螺牙高度及土体内摩擦角决定,其数值随螺牙高度近似线性变化,随摩擦角近似成指数性增加;单螺牙式剪切破坏形态下螺牙提供的承载力优于圆柱式剪切破坏形态,而承载力提高程度主要由土体破坏面形状及土体抗剪强度决定;螺纹桩设计阶段,在保证螺牙自身结构安全的前提下宜适当增加螺牙高度及螺牙间距,使桩周土体恰处于单螺牙式剪切破坏形态,该状态下螺纹桩极限承载力将达到峰值。研究结果可为粉土、黏土地质条件下高铁路基工程螺纹桩极限承载力的优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 路基工程 螺纹桩 局部分析法 单螺牙式剪切破坏 临界螺距 大直剪试验
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高速公路沥青面层超载受力分布及稳定性影响研究 被引量：1
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作者 蔡东华 《建筑机械》 2025年第5期281-285,共5页
文章针对某高速公路升级改造项目展开分析,采用BISAR程序分析法,以揭示车辆超负荷状态下对沥青路面结构所产生的影响机制。研究发现:轴载的增减与路表弯沉,以及弯拉应力的变化存在显著的线性相关性;这种轴向负荷的变动同样对路面结构的... 文章针对某高速公路升级改造项目展开分析,采用BISAR程序分析法,以揭示车辆超负荷状态下对沥青路面结构所产生的影响机制。研究发现:轴载的增减与路表弯沉,以及弯拉应力的变化存在显著的线性相关性;这种轴向负荷的变动同样对路面结构的应力与应变特性产生决定性影响,特别是当轴载达到225kN时,与标准额定轴载相比,路面结构所承受的压应力和压应变出现显著提升;随着轴载的逐步增加,轮隙中心下方以及轮迹边缘区域所承受的剪应力和剪应变亦呈现出1种渐进式的增长趋势。建议在公路升级改造实践中,考虑将路面结构深度增加2.5~10cm,并提高材料刚度,同时严格禁止车辆超载,以有效保障公路路面结构的稳定性和耐久性。 展开更多
关键词 超载 高速公路 沥青面层 受力分布 稳定性 影响分析
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养护条件对碾压混凝土强度相关性影响分析
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作者 张清峰 艾长发 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第8期21-25,共5页
研究目的:抗弯拉强度是碾压混凝土基层(RCC)的材料设计与施工质量控制关键指标,由于碾压混凝土材料组成及施工工艺与水泥混凝土等存在明显差异,现有抗弯拉强度换算公式是否适宜于碾压混凝土有待进一步验证。本文通过室内无侧限抗压强度(... 研究目的:抗弯拉强度是碾压混凝土基层(RCC)的材料设计与施工质量控制关键指标,由于碾压混凝土材料组成及施工工艺与水泥混凝土等存在明显差异,现有抗弯拉强度换算公式是否适宜于碾压混凝土有待进一步验证。本文通过室内无侧限抗压强度(f_(c))和抗弯拉强度(f_(f))试验,分析室内标准养护、现场洒水养护以及养护不当条件下的碾压混凝土抗弯拉与抗压强度发展规律,探究两者之间的定量相关关系,并建立适宜于RCC基层的抗弯拉强度和抗压强度换算模型。研究结论:(1)现有规范推荐的水泥混凝土抗弯拉强度预估模型不适宜于碾压混凝土,其显著低估了碾压混凝土的抗弯拉能力;(2)养护条件对RCC早期强度形成及长期强度发展影响极为显著:养护不当条件下,1d抗弯拉强度仅为标准养护的50%,28d抗弯拉强度和抗压强度分别约为标准养护的82%和66%;早期充分保湿养护对保障RCC基层最终强度与耐久性至关重要;(3)与碎石混凝土、卵石混凝土及普通水泥混凝土相比,RCC具有更大的折压比;(4)本文研究成果可应用在道路路面基层工程领域,为碾压混凝土基层材料设计与施工过程质量控制提供参考。 展开更多
关键词 碾压混凝土基层 抗弯拉强度预估 养护条件 相关性
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表面强化剂对排水路面路用和排水性能的影响
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作者 王文奇 李白 +2 位作者 杨晋 万俊超 李亚林 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第7期51-57,共7页
为了研究新型油性稀释沥青强化剂的最佳用量以及对路面的养护效果,从施工现场取得PA-13沥青混合料,制备了马歇尔试件和车辙板试件;开展了沥青混合料密度试验、浸水飞散试验、渗水试验、摆式摩擦系数试验以及构造深度试验。研究表明:强... 为了研究新型油性稀释沥青强化剂的最佳用量以及对路面的养护效果,从施工现场取得PA-13沥青混合料,制备了马歇尔试件和车辙板试件;开展了沥青混合料密度试验、浸水飞散试验、渗水试验、摆式摩擦系数试验以及构造深度试验。研究表明:强化剂能够有效提高路面材料的抗飞散性能,但会在一定程度上堵塞路面面层的空隙,对路面的抗滑性能和渗水性能存在负面影响。强化剂最佳用量为0.8kg/m^(2),此时路面材料的抗飞散性能提高了57.97%,连通空隙率降低了4.14%,渗水性能衰减了18.7%,摆值(BPN)降低了13.49%,构造深度(TD)降低了25.14%。综合分析强化剂对路面路用性能和排水性能的影响后,确认该强化剂的推荐用量为0.6~0.8kg/m^(2)。研究成果为预防和处治排水沥青路面飞散病害提供了技术路径。 展开更多
关键词 道路工程 排水沥青路面 路面强化剂 飞散 渗水系数 抗滑
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路基路面试验装置伺服加载系统设计及分析
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作者 唐宏宾 张曙光 +1 位作者 闻志君 邓亚军 《公路交通科技》 北大核心 2025年第1期111-121,共11页
【目标】针对现有路基路面力学性能检测在加载时存在加载荷载单一、加载精度不足等问题,提出了采用电液伺服加载方法的加载系统,应用于路基路面试验装置。【方法】首先,根据实际工程情况,对电液伺服加载系统各组成进行设计,根据系统工... 【目标】针对现有路基路面力学性能检测在加载时存在加载荷载单一、加载精度不足等问题,提出了采用电液伺服加载方法的加载系统,应用于路基路面试验装置。【方法】首先,根据实际工程情况,对电液伺服加载系统各组成进行设计,根据系统工作机理及系统元件工作特性建立系统传递函数数学模型。其次,采用比例积分微分控制作为系统控制方法,并对系统数学模型进行仿真。然后,搭建路基路面试验装置电液伺服加载系统,并进行动、静态加载试验。最后,为提高系统控制精度,提出自抗扰控制应用于加载系统,通过把系统3阶及以上阶数视为总扰动一部分,从而对系统进行了降阶处理,采用扩张状态观测器对系统状态及总扰动进行观测,并进行了仿真验证。【数据】所设计电液伺服加载系统满足动态加载最大频率15 Hz的加载要求,在动、静态加载时,输出最大误差和平均绝对误差均小于0.5 kN,且不存在超调现象,但输出最大误差接近0.5 kN情况较多;【结果】在采用自抗扰控制后,加载系统在准确性上有较大提升,系统控制性能得到优化。【应用】采用电液伺服加载系统作为路基路面力学性能检测荷载发生装置,可更全面、更精准地模拟路基路面实际受力状况,有利于路基路面力学性能检测的进一步研究。 展开更多
关键词 道路工程 加载系统 电液伺服加载 路基路面试验装置 比例积分微分控制 自抗扰控制
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