摘要：胶粉改性沥青与集料之间的界面黏附性对沥青路面的耐久性、高温稳定性具有重要影响。基于分子动力学模拟,构建由基质沥青、天然橡胶沥青、顺丁橡胶沥青、丁苯橡胶沥青(15%掺量)与4种矿物组分(石英、方解石、钠长石、微斜长石)两两组成的界面模型,从分子尺度上探究其界面黏附性影响规律。结果表明:常温状态下,集料本身的特性是影响其与沥青黏附性的关键,一般碱性集料优于酸性集料;同为15%掺量的3种胶粉改性沥青对其与矿物之间黏附强度的改善作用排序为顺丁橡胶>丁苯橡胶>天然橡胶;15%顺丁橡胶能显著改善微斜长石与沥青的黏附强度,15%丁苯橡胶能够显著提高方解石与沥青之间的黏附强度;若集料中钠长石含量较高,可通过适当增加沥青用量来提高黏附性。通过分子动力学技术可以更深入探查胶粉沥青与集料的界面作用机制,从而针对性地提出改善橡胶沥青与集料黏结作用的方法,为实际工程应用提供参考。

摘要：为解决高碳铬铁渣堆存及开采石料造成的环境污染和破坏问题,以高碳铬铁渣作为集料,分别以不同粒径替代稀浆封层混合料中玄武岩,通过车辙试验、湿轮磨耗试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、摆式仪测定路面摩擦系数试验对稀浆封层混合料的抗车辙性能、抗水损害性能、低温抗裂性能及抗滑能力进行评价。结果表明:将高碳铬铁渣作为集料替代玄武岩,可明显地提高稀浆混合料的抗车辙性能、低温性能及抗滑能力,4.75 mm~9.5 mm粒径的铬铁渣影响最为显著;铬铁渣的掺入会降低稀浆混合料的抗水损害能力,随着铬铁渣代替量的增加而降低,高碳铬铁渣在稀浆封层中具有一定的适用性。

摘要：砒砂岩的成岩程度低、自身胶结差且胶结物大多为黏土矿物,遇水迅速溃散,工程性质特殊。在砒砂岩原岩的基本物理力学和崩解试验基础上,考虑最大粒径的差异,试验研究了砒砂岩填料的压实特性和加州承载比CBR的变化特性,并提出典型的砒砂岩填料路基结构,分析了砒砂岩作为高速公路路基填料的可行性。研究发现:干燥状态下,砒砂岩原岩强度较高,但水稳定性较差,遇水崩解较快;最大粒径d_(max)=2 mm的砒砂岩路基填料的最大干密度为2.02 g/cm^(3),最佳含水率为14.30%;CBR值为20.89%;填料最大干密度和最佳含水率均随最大粒径的增大呈现明显的减小趋势,砒砂岩填料的CBR值随细颗粒的增多呈现增大趋势。在此基础上,提出采用隔离封闭的砒砂岩路基总体设计思路,拟定了两种砒砂岩路基合理结构形式。研究成果可为砒砂岩地区公路路基修筑提供参考。

摘要：为了研究橡胶颗粒、硫铝酸盐水泥(SAC)和普通硅酸盐水泥(OPC)对修复材料力学性能的影响,以水泥掺量和橡胶掺量作为变量,对修复材料的流动度、抗压强度、抗折强度、强度增长百分比和折压比等参数进行了分析。试验结果表明:掺入OPC增加了新型修复材料的初始流动度、20min流动度,而掺入橡胶降低了新型修复材料的初始流动度、20min流动度。随着OPC和橡胶掺量的增加,新型修复材料的抗压强度和抗折强度均呈现降低的趋势,但韧性有所提高。

摘要：水泥稳定碎石材料在热-盐作用下发生物理和化学侵蚀反应,使得试件强度变化规律和破坏特征发生变化。文章采用无侧限抗压强度试验和数码相机图像采集技术,分析了硫酸钠含量、成型温度、水泥含量对水稳碎石材料强度变化规律和试件破坏特征的影响。结果表明:随着硫酸钠含量增加,无侧限抗压强度先增大后减小,峰值点在2.5%,试件破坏形式由龟裂破坏转变为主裂缝破坏,再转变为多裂缝破坏;无侧限抗压强度随着成型温度、水泥含量的升高逐渐增大,且试件由龟裂破坏转变为主裂缝破坏;当试件强度强化,其破坏形式以主裂缝破坏为主;基于强度变化规律,采用最小二乘法和归一化法,建立了热-盐作用下水稳碎石无侧限抗压强度变化预测模型。

摘要：以宁夏某浅埋黄土隧道塌方事故为依托,首先讨论分析浅埋黄土隧道的塌方破坏机理及模式,然后根据现场塌方情况,分析案例隧道塌方原因并提出处置方案,最后通过数值模拟和现场监测对其处置效果进行评价。结果表明:黄土自身的易灾性、不良地形地势、浅埋隧道施工扰动以及强降雨入渗共同导致隧道上方围岩形成一定范围的黄土软弱湿陷带,原隧道支护结构无法抵抗劣化后的围岩,围岩变形和结构受力均大幅增加,其中拱顶沉降增大了91.8%,拱肩处初支正弯矩增大了60.7%;黄土地层开挖面失稳破坏可分为掌子面到达软弱湿陷带的失稳破坏和穿越整个软弱湿陷带的失稳破坏两种模式;结合有限元模拟和现场监测验证,“临时支护系统+换拱+超前中管棚注浆加固”的综合防塌方处置技术应用效果显著。

摘要：橡胶改性沥青和集料之间的界面作用与沥青路面的耐久性、高温稳定性有着重要联系而现有研究对该界面作用的微观认知尚不够全面。基于分子动力学模拟,以MaterialsStudio软件为研究工具,构建由基质沥青、天然橡胶沥青、顺丁橡胶沥青、丁苯橡胶沥青(15%掺量)与集料的4种主要矿物组成(石英、方解石、钠长石、微斜长石)两两构成的界面模型,从分子尺度上探究不同沥青组分在4种矿物表面的扩散行为,分析得到不同橡胶类型对其扩散作用的影响规律。结果表明:轻质组分在各矿物表面的扩散作用强于重质组分,相对分子质量对沥青组分的扩散速率起到关键作用;在不同矿物表面,橡胶分子链的加入对于提升沥青各组分扩散系数多为积极作用,且不同类型橡胶作用规律有所不同。研究结果可为不同矿料类型制备适配的橡胶改性沥青提供参考依据。

摘要：针对公路交通荷载具有随机性的特点,优化公路沥青路面性能监测站建设,以提升监测数据间的交互性。首先,基于不同结构层在沥青路面系统中功能特性,设计能够监测路面内部力学响应及环境信息的传感器布局方案,并针对不同响应指标明确监测方法;其次,依据工程实践经验,归纳路面内部传感器布设的标准化流程,明确数据中心构建的关键要素;最后,利用实际采集的高频响应数据,提出海量监测数据的批量处理和分析技术。研究结果表明:提出的传感器布设方案能精确监测车辆动态随机荷载,为分析荷载与路面响应之间的相互作用提供可靠的数据基础。设定阈值法能够有效剔除噪声干扰信号,移动平均滤波和线性插值技术能有效解决高频响应数据中基线漂移和数据断点问题,提升数据质量的稳定性。

摘要：[目的]探究连续降雨条件下不同砾石含量对陕北沙壤土上方有来水工程堆积体坡面产流产沙的影响,为生产建设项目水土流失治理提供数据支撑和理论参考。[方法]通过室内模拟降雨试验,研究不同砾石含量(0,10%,20%,30%,40%)工程堆积体坡面土壤水动力学特性及产流产沙特征。[结果]①降雨强度相同,随砾石含量增加,工程堆积体坡面初始产流时间表现为递减趋势,减幅为27.22%~64.62%,35.09%~71.70%,47.37%~78.77%,51.75%~82.31%。次降雨径流率表现为“迅速增加—稳定波动”的变化趋势,平均径流率随砾石含量、降雨时间的增加显著增大;但产流峰值随砾石含量增加而降低,且出现时间逐渐提前。②试验各场次雷诺数的变化范围介于74.13~165.05,均小于500,水流属于层流;弗劳德数的变化范围集中在2.14~3.71,表现为急流。水流剪切力、水流功率和单位水流功率随降雨场次的增加而显著增加。③0%~40%砾石含量工程堆积体坡面侵蚀速率介于0.45~6.73,0.13~4.09,0.25~1.26,0.14~0.96,0.13~0.88 g/(m^(2)·min),各砾石含量堆积体减沙幅度分别为36.06%,49.05%,55.23%和56.62%,其中砾石高覆盖度(40%)的沙壤土工程堆积体坡面土壤侵蚀强度较小。[结论]砾石覆盖在沙壤土工程堆积体坡面的水土流失过程中可显著降低土壤侵蚀速率,从而实现拦蓄水土,保持较高的减沙效益。

摘要：因较好解决了钢桥面疲劳开裂和沥青铺装层易破损问题,钢-UHPC(Ultra-high Performance Concrete,超高性能混凝土)轻型组合桥面在新建斜拉桥中逐步推广;然而,宽幅钢-UHPC轻型组合桥面不可避免地涉及分次浇筑,接缝处钢纤维拉接作用失效,导致接缝抗裂强度显著下降。为了有效降低分次浇筑接缝处UHPC桥面与铺装层的病害风险,开展了多型UHPC接缝的抗裂性能试验与对比分析。采用多尺度有限元仿真分析斜拉桥的全过程受力状态,计算识别出宽幅钢-UHPC桥面在施工和运营阶段的高拉应力区域,据此制定了斜拉桥UHPC分次浇筑接缝的设置原则。设计了五型UHPC分次浇筑接缝供工程比选,包括加粗钢筋接缝、斜向接缝、锯齿接缝、矩形接缝和异形钢板接缝;含对照组,共制作了7组UHPC接缝试件开展直拉试验,根据测试得到的最大裂缝宽度-应力曲线进行了UHPC分次浇筑接缝的抗裂性能对比分析。分析表明:斜拉桥施工阶段的UHPC层高开裂风险区明显不同于运营阶段,施工体系转换将使得最大拉应力峰值达7.543 MPa,超过了传统凿毛接缝的初裂名义应力。试验表明:与整体浇筑试件相比,传统凿毛接缝抗裂性能最差,初裂名义应力降低幅值高达78%;加粗钢筋接缝与斜向接缝的抗裂性能相当,初裂名义应力降低幅值分别为34%与35%;锯齿接缝、矩形接缝与异形板接缝抗裂性能优越,初裂名义应力降低幅值最大仅为16%左右。综合考虑异形钢板接缝的抗裂性能与施工便利性,推荐为应用工程实施方案。