不同氣候條件膨脹土路堤土壓力的變化規(guī)律試驗研究

結(jié)合廣西南(寧)-友(誼關(guān))高速公路石灰改良膨脹土試驗路的修筑,室內(nèi)試驗研究表明寧明盆地的灰白色膨脹土具有中等膨脹潛勢,經(jīng)石灰改良可作為路堤填料,并通過室內(nèi)試驗確定了最優(yōu)摻灰率;針對普遍利用熟石灰改良膨脹土的\"二次摻灰\"法,提出了摻加生石灰的\"一次摻灰\"的路堤壓實控制標(biāo)準(zhǔn),為類似膨脹土路堤的修建提供借鑒。

膨脹土路堤邊坡包邊改良的穩(wěn)定性研究——系統(tǒng)地闡述了膨脹土路堤邊坡的破壞類型及其特征、膨脹土路堤邊坡變形演變規(guī)律、邊坡土體的破壞模式，對等厚式封面土層包邊的穩(wěn)定性進行了實驗分析和封面層抗滑穩(wěn)定性系數(shù)計算公式的推導(dǎo)?！　?/p>

在工程作業(yè)的過程中,無論是對建筑物施工還是市政工程而言,膨脹土都是一個棘手的問題。其主要原因在于膨脹土具有遇水發(fā)生膨脹,失水則會收縮的特性,在實際工程建設(shè)過程中,會對整體工程造成不利的影響。本文對工程建設(shè)過程中采用的路堤填筑施工技術(shù)以及包邊路堤填筑施工技術(shù)進行分析和討論,同時針對施工技術(shù)的優(yōu)化提出一些建議,希望對今后的工程開展提供一定的幫助。

以案例的形式論述了某高速公路膨脹土路堤填筑施工的試驗施工方式,通過使用兩種不同施工材料和不同施工工藝做出的對比,分析出了高速公路路堤填筑施工中膨脹土以及改性膨脹土的最佳含水量、最佳松鋪厚度、路拌次數(shù)、碾壓次數(shù)和碾壓速度,希望能夠為類似施工提供參考.

介紹了土工格柵加固膨脹土路堤的原理和施工工藝。

1前言南昆鐵路建筑長度863km,鐵路通過膨脹巖(土)地段長146km,占總長的16.9％。膨脹巖(土)具有:脹縮性、碎裂性、低強度性和超固結(jié)性等工程地質(zhì)特征,給路基工程處理帶來許多困難。南昆鐵路那百段,計有膨脹巖(土)地段長43km,路塹、路堤長度各占一半。根據(jù)1993

雙向土工格柵在加固膨脹土路堤邊坡中的應(yīng)用——本文結(jié)合工程實例介紹了土工格柵的性能、加固機理、應(yīng)用設(shè)計、施工工藝及工程實際應(yīng)用效果。

土工材料在我國工程實踐中的應(yīng)用越來越廣泛,通過對某段鐵路膨脹土路基施工中對土工格柵的成功比選應(yīng)用,對鐵路路基的加固處理提供了一定的借鑒經(jīng)驗。

隨著公路建設(shè)速度的不斷加快，膨脹土路堤處治技術(shù)水平也得到了極大的提升。土工布作為一種土工合成材料，其原材料以滌綸、丙綸為主,由纖維成網(wǎng)再通過外力纏結(jié)加固或粘合加固方法制成的纖維結(jié)構(gòu)制品。它在路基沉陷、軟基加固、防治翻漿冒泥、防治路基凍融等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在膨脹土路堤中加入土工布,可全面提升工程質(zhì)量。本文在充分了解土工布概況的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體案例對其施工設(shè)計、施工工藝進行了分析與探究。

主要介紹土工格柵在渝懷鐵路31標(biāo)段膨脹土路基工程中的應(yīng)用及施工工藝。

鑒于現(xiàn)有施工規(guī)范還較難保證膨脹土路堤的填筑質(zhì)量,通過多種施工參數(shù)組合的現(xiàn)場路堤填筑試驗,提出了中膨脹土用于填筑高速公路路堤的施工工藝參數(shù),為高速公路的施工質(zhì)量與進度控制提供了有意義的指導(dǎo)。

利用離心試驗和數(shù)值模擬方法研究土工格柵加固膨脹土路堤邊坡穩(wěn)定性效果并給出設(shè)計參數(shù).對不同加筋方案（豎直間距0.5、1m）與不加筋的膨脹土路堤邊坡位移的分析結(jié)果表明：（1）中心填高為10.9m、坡率為1頤1郾5的素膨脹土路堤邊坡在自然狀態(tài)下不穩(wěn)定;（2）對于整體穩(wěn)定性好,僅存在淺層破壞的膨脹土路堤,鋪設(shè)長度為4m,間距為0郾6~0郾8m的土工格柵可保證路堤穩(wěn)定性;（3）對于存在整體穩(wěn)定性問題的路堤邊坡,需加長土工格柵長度或采用通長配筋方法提高路堤邊坡穩(wěn)定性.土工格柵對膨脹土路堤邊坡的穩(wěn)定性提高有顯著作用,是有效的措施.

根據(jù)弱膨脹土路堤的破壞機理,通過分析實踐,總結(jié)了一套相對成熟的施工工藝。從測量放樣、基底處理、填筑、攤鋪一系列工序加以闡述,使路堤填筑質(zhì)量得以保證。

首先分析了現(xiàn)有規(guī)范中膨脹土膨脹量計算方法存在的缺陷,然后以寧淮高速公路淮安段膨脹土為研究對象,根據(jù)膨脹土的有荷膨脹率試驗成果,分析探討膨脹土有荷膨脹率與填土初始含水率、上覆荷載和壓實度的關(guān)系,總結(jié)提出了在側(cè)向約束條件下,壓實膨脹土的有荷膨脹率與初始含水率、上覆荷載和壓實度之間的關(guān)系式,并使用該公式得到的膨脹率計算了寧淮高速公路直接使用膨脹土作為路堤填料可能產(chǎn)生的膨脹變形量,分析了初始含水率不同對膨脹量的影響。

通過擋土墻模型試驗,在擋土墻面填充緩沖層,并分別測定擋土墻填充緩沖層前后的靜止土壓力和主動土壓力,研究擋土墻填充緩沖層前后土壓力變化規(guī)律及不同eps土工泡沫緩沖層厚度對土壓力的影響。試驗結(jié)果表明：設(shè)置eps土工泡沫緩沖層可有效降低墻后填土的土壓力;緩沖層越厚,側(cè)向土壓力減小越明顯;設(shè)置緩沖層后土壓力隨墻身位移變化規(guī)律與無緩沖層時相同。

依托觀音巖水電站,對碾壓混凝土的配合比設(shè)計、硬化混凝土的各種性能試驗、原位檢測以及施工進行了深入探討。可供類似高熱、低濕、常年平均降水量低而蒸發(fā)量遠高于降雨量的工程項目借鑒。

建筑能耗分析已經(jīng)成為大部分建筑設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié),為此各類模擬工具被開發(fā)用來計算室內(nèi)熱濕環(huán)境以及建筑的熱負(fù)荷.準(zhǔn)確的負(fù)荷計算應(yīng)當(dāng)考慮到建筑圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)的熱濕耦合傳遞以及圍護結(jié)構(gòu)和環(huán)境間的熱濕交換,然而在通常的能耗計算中圍護結(jié)構(gòu)的濕緩沖效應(yīng)常常被忽視,這會對模擬結(jié)果造成較大誤差.本文以energyplus為平臺,對比分析了3種熱濕耦合模型(傳遞函數(shù)模型ctf、熱濕耦合傳遞模型hamt、有效濕滲透深度模型empd)在模擬室內(nèi)溫濕度和預(yù)測建筑能耗方面的精確度,并評價了其在3種典型氣候下的適用性.結(jié)果表明,在濕熱氣候下,ctf模型由于較短的運算耗時和合理的結(jié)果誤差可在hamt模型外被采用;在溫和氣候下,ctf模型和empd模型可根據(jù)不同的換氣次數(shù)應(yīng)用于快速模擬過程,換氣次數(shù)較小時empd模型的模擬誤差更小,而ctf模型在高換氣次數(shù)下更適用;在干熱氣候下,建筑材料的濕緩沖效應(yīng)十分有限,運算速度成為影響適用性的主導(dǎo)因素,此時ctf模型最為合適.

石灰處理膨脹土路基試驗研究——通過大量室內(nèi)試驗，研究石灰穩(wěn)定土中石灰劑量隨時間變化的規(guī)律，建立edta消耗量與灰劑量消耗量隨時間降低的標(biāo)準(zhǔn)曲線和回歸公式，對現(xiàn)場劑量檢測和路基壓實結(jié)果進行修正，可得到合理的測試結(jié)果，試驗結(jié)果對實際工程的設(shè)計研究...

在膨脹土路基及其摻灰改性后的室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上,對土體改性前后粘粒含量、脹縮性能、界限含水量、擊實性能及抗剪強度進行了分析,給出了該工程的最優(yōu)摻灰率,并指出通過粘粒含量、自由膨脹率及界限含水量試驗可方便快捷地得出膨脹土體改性的最優(yōu)摻灰率.

通過對廣州繞城高速公路某施工段路基膨脹土的石灰改性試驗,分析了石灰改性對擊實試樣和靜壓成型試樣脹縮性能的影響,確定了施工時弱膨脹土和中、高膨脹土的最佳摻灰率分別為5%和8%。膨脹土經(jīng)改性處理后可作為高等級公路的路基填料。

膨脹土是一種特殊性質(zhì)的土,不同的摻灰率對膨脹土性質(zhì)的改變也不同。對膨脹土進行石灰改良試驗研究,總結(jié)摻灰率對膨脹土的脹縮性與強度的影響規(guī)律,對比分析不同摻灰率改良后膨脹土的最佳含水量、最大干密度、無側(cè)限抗壓強度、摻灰前后承載比等指標(biāo),從而確定最佳摻灰率。

由于填筑密實度、含水率的差異,整個膨脹土路堤內(nèi)存在以含水率和干密度為特征的強度分區(qū),且路堤表層土體由于直接受大氣、降雨作用,溫度、濕度變化頻繁,脹縮變形劇烈,裂隙發(fā)育,強度將劇烈衰減。但該實際存在的強度分區(qū)一般在穩(wěn)定性計算中多被簡化為均質(zhì)體而不能反映實際情況。強度分區(qū)法則考慮大氣和氣候影響以及路堤內(nèi)壓實度差異,并綜合考慮土工格柵的作用。基于強度分區(qū)的膨脹土路基邊坡穩(wěn)定性的分析結(jié)果表明,強度分區(qū)法更能反映路堤土體強度差異的實際情況,能真實地體現(xiàn)改性處治和鋪設(shè)土工格柵對路堤穩(wěn)定的貢獻,具有顯著的優(yōu)點。對于素填土膨脹土路堤,邊坡表層容易發(fā)生局部淺層滑動,進而誘發(fā)和牽引發(fā)生深部滑動破壞;石灰改性后雖能提高路堤穩(wěn)定性,但表層局部穩(wěn)定性安全儲備并不寬裕,尚未徹底根除安全隱患。土工格柵雖對整體穩(wěn)定性貢獻不大,但可顯著提高局部穩(wěn)定性,并有效地消除膨脹土路堤邊坡淺表滑塌的隱患。