半刚性路面基层开裂的力学响应

采用有限元的方法,研究了半刚性路面基层开裂后路面结构的力学响应。研究认为,路表弯沉不能准确反映半刚性路面结构的破坏状态。基层横向开裂后,沥青面层的破坏主要受控于剪应力;基层底部裂缝两侧的纵向拉应力、剪应力迅速增加,将使横缝底部两侧形成严重破坏,这为水损坏后基层形成横缝处板底脱空,进而引起面层沿横缝两侧的开裂、沉陷留下了严重隐患。基层中各层的纵向开裂,不仅使得裂缝向上层进一步扩展,导致路面结构的总体纵向开裂,而且为横向的疲劳开裂创造了条件。当基层板块大于1 m×1 m的临界尺寸时,结构仍属于半刚性路面,当基层板块的尺寸小于此值时,路面结构的应力应变状态趋向于柔性路面。     

黄河冲淤积平原区高速公路地基沉降规律研究

采用FLAC有限差分的计算方法建立了黄河冲淤积平原粉性土公路地基的流-固耦合模型。考虑孔隙水的排出过程和施工时路基的分层加载过程,对黄河冲淤积平原粉性土公路地基不同施工阶段的固结沉降进行了计算分析,并与现场实测的结果进行了对比。研究认为,对一般路段,当路基高度H≤10 m时,路基施工后可直接进行路面结构施工;当路基高度 H≥12 m时,放置6个月仍不能满足容许工后沉降的要求。对桥台与台背填土,这两个界限分别是路基高度H≤6 m和H≥ 8 m。对于涵洞、通道,分别是路基高度H≤8 m和H≥10 m。     

黄河冲（淤）积粉质二灰土的配合比研究

试验研究了黄河冲（淤）积粉质二灰土的配合比问题。分析了黄河冲（淤）积粉质二灰土的强度标准龄期;研究了土质、二灰比、二灰含量对二灰土强度的影响规律;提出了黄河冲（淤）积粉质二灰土配合比设计的新思路。研究认为,对于黄河冲（淤）积粉质二灰土,应以21 d无侧限抗压强度作为配合比设计的依据;黄河冲（淤）积平原区土质适宜的二灰比为1：3,适宜的二灰含量在32 %～40 %之间;土中<0.005 mm颗粒含量、土的有机质含量,以及二灰土的粗细颗粒比Cf值对黄河冲（淤）积粉质二灰土的强度具有重要影响,且呈现规律性变化;当土中<0.005 mm颗粒含量在17 %～27 %之间时,黄河冲（淤）积粉质二灰土可获得较高的强度。     

黄泛平原区土的工程特性研究

采用X衍射、电子探针等方法分析了黄泛区土的组成特点、颗粒微观结构和物理力学特性,研究了土的压实机理和性状。研究认为,黄泛区土呈层状结构,化学成分以硅、铝为主,非黏土矿物含量高,粉土颗粒高达80 %以上,级配较差。由于黄河水的长距离搬运作用,粉土颗粒磨圆度高、表面剥落严重,碾压时颗粒间难以形成有效的嵌挤,表现出较差的压实性状,在90 %的压实度下,土中孔隙气体体积较大,具有较大的压缩性;压实度由95 %提到98 %,土的密实度和承载能力提高显著;毛细水作用强烈,地下水位以上1.3 m范围内,土质处于过湿状态和严重超载的状况下,低填方路基的支撑能力不足。     

云母片（麻）岩风化料填筑路基的性能研究

通过室内试验,研究了高云母含量的云母片（麻）岩风化料的压实性能、水稳定性、CBR等工程特性。结果表明,由于云母片表面极光滑, 且具有高弹性,大量云母片的存在使得风化料颗粒间嵌挤能力差,抗剪能力低,在击实过程中易出现表层起皮、松散和回弹现象;其水稳定性差,强度偏低,CBR值达不到高速公路上路床填料的强度标准;增加击实功,不能明显改善材料的压实性能;利用该类材料填筑路基,宜采用静压施工,避免振动碾压。对该类材料采用黏土、风化砂、水泥改性后,可明显改善材料的压实性能,提高材料的强度。从工程经济的角度提出了合理的改性材料外掺剂量。