国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

填石路基快速施工工藝與壓實(shí)質(zhì)量控制

2024-04-12 12:37:15韓沛李小勇李夢(mèng)嬌
關(guān)鍵詞:填石路基數(shù)值模擬

韓沛 李小勇 李夢(mèng)嬌

摘要:為分析采用快速施工工藝碾壓的填石路基的壓實(shí)質(zhì)量,采用有限元軟件ABAQUS建立長(zhǎng)方體三維土基模型,模擬分析由36、22 t壓路機(jī)在500、700 kN 2種激振力下壓實(shí)填石路基的力學(xué)響應(yīng);在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)路段,采用36 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為75、85 cm的填石路基,26 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為40 cm的填石路基,采用土壓力傳感器測(cè)試土壓力,選用孔隙率和沉降差控制路基的壓實(shí)質(zhì)量。結(jié)果表明:2種激振力下36 t壓路機(jī)碾壓路基后的應(yīng)力分別為22 t壓路機(jī)的1.9倍、1.5倍;土壓力主要由壓路機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生,土壓力隨距路表深度的增大而減小,土壓力降幅隨距地表深度的增大而減小,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果一致;壓路機(jī)碾壓6遍后,2種松鋪厚度路基的孔隙率均小于22%,建議沉降差的控制指標(biāo)為3.0 mm;采用36 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為85 cm路基的最優(yōu)工作效率較26 t壓路機(jī)提高60%,工程成本降低36%。

關(guān)鍵詞:數(shù)值模擬;填石路基;快速施工;土壓力;孔隙率;沉降差

中圖分類號(hào):U416.1+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1672-0032(2024)01-0029-08

引用格式:韓沛,李小勇,李夢(mèng)嬌.填石路基快速施工工藝與壓實(shí)質(zhì)量控制[J].山東交通學(xué)院學(xué)報(bào),2024,32(1):29-36.

HAN Pei, LI Xiaoyong, LI Mengjiao. Rapid construction technology and compaction quality control of rock-filled roadbed[J].Journal of Shandong Jiaotong University,2024,32(1):29-36.

0 引言

我國(guó)的公路建設(shè)發(fā)展迅猛,交通網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大,山區(qū)高等級(jí)公路建設(shè)工程越來(lái)越多[1-3]。山區(qū)公路建設(shè)過(guò)程中一般需深挖路基,若直接丟棄爆破產(chǎn)生的大量石料既浪費(fèi)資源,又破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境 [4-6]。在滿足粒徑和抗壓強(qiáng)度等要求后將廢棄石料作為填石路基的原材料,可提高路基的抗壓強(qiáng)度和穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)就地取材,降低工程成本[7-9]。

國(guó)內(nèi)工程施工常采用22 t壓路機(jī)碾壓路基,壓路機(jī)噸位小且激振力偏低,需分層施工才能保證壓實(shí)質(zhì)量,施工路基的松鋪厚度一般不超過(guò)30 cm[10-13]。因天氣、環(huán)保等原因中斷路基施工時(shí),施工周期拖長(zhǎng),工程費(fèi)用增大。采用大噸位壓路機(jī)進(jìn)行超厚層路基快速施工可很好地解決上述問(wèn)題[14-16]。Kim等[17]發(fā)現(xiàn)大噸位振動(dòng)壓路機(jī)在超厚層施工中碾壓效果較好,壓實(shí)質(zhì)量較高;Ghanbari等[18]研究表明距路基深2 m內(nèi)振動(dòng)沖擊碾壓的壓實(shí)效果較好,深4 m處具有一定的壓實(shí)效果;Xu[19]在總結(jié)國(guó)內(nèi)外路基碾壓與檢測(cè)研究成果的基礎(chǔ)上,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證振動(dòng)沖擊碾壓在路基施工中的壓實(shí)效果。近年來(lái),大噸位壓路機(jī)超厚層路基碾壓施工已應(yīng)用到國(guó)內(nèi)部分高速公路建設(shè)中,但應(yīng)用效果不理想,存在大噸位壓路機(jī)壓實(shí)過(guò)程難以控制、厚度與噸位匹配性不明確、應(yīng)力衰減和持續(xù)加載作用下各層壓實(shí)質(zhì)量的差異性等問(wèn)題。

本文通過(guò)數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究填石路基的施工工藝及壓實(shí)質(zhì)量控制,采用有限元軟件ABAQUS建立路基模型,模擬填石路基在36、22 t 2種壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)下的力學(xué)響應(yīng);采用36、22 t壓路機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),通過(guò)灌水法和沉降差檢測(cè)控制路基的壓實(shí)質(zhì)量,以期為高速公路填石路基超厚層快速施工提供參考。

1 數(shù)值模擬

1.1 有限元模型

壓路機(jī)的激振器旋轉(zhuǎn)后中心偏離轉(zhuǎn)動(dòng)中心產(chǎn)生振動(dòng),在此振動(dòng)荷載往復(fù)作用下,填料由開始的靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài),顆粒間相互移動(dòng)重新排列。在填料運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,大顆粒間相互接觸形成骨架,起主要支撐作用,小顆?;蚣?xì)顆粒重新排列,填補(bǔ)骨架孔隙,水分包裹填料顆粒起潤(rùn)滑作用,填料顆粒間摩擦力減小,顆粒間的運(yùn)動(dòng)阻礙減少。填料間的互相運(yùn)動(dòng)使路基更緊致密實(shí),壓實(shí)度和承載能力明顯提高。

將填石路基的壓實(shí)過(guò)程視為平面應(yīng)變問(wèn)題。土基上的填石路基厚度有限[13],假定土基在水平方向和豎直向下方向?yàn)闊o(wú)限大。采用ABAQUS建立10 m×10 m×10 m的正方體三維數(shù)值模型[20],下層為厚5 m的土基,上層為厚5 m的填石路基。結(jié)構(gòu)各界面受相應(yīng)約束,底部受完全約束,上表面為自由表面,無(wú)約束,結(jié)構(gòu)各側(cè)面受水平約束。

由中大YZ362和徐工XS223J 壓路機(jī)提供路基碾壓荷載,壓路機(jī)的參數(shù)如表1所示。壓路機(jī)的振動(dòng)輪長(zhǎng)2.3 m,沿前進(jìn)方向的接地寬度為0.2 m,填石路基采用彈塑性本構(gòu)模型,參考地質(zhì)勘察報(bào)告和填石路基工程中類似的巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議,綜合選取填料的力學(xué)參數(shù)如表2所示[13]。振動(dòng)輪的彈性模量為200 GPa,泊松比為0.30。

壓路機(jī)的荷載表現(xiàn)為正弦荷載形式,包括工作輪荷載和壓路機(jī)通過(guò)激振器旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的激振力, 測(cè)試不同工況下長(zhǎng)方體三維數(shù)值模型所受壓力:YZ362壓路機(jī)振動(dòng)輪的質(zhì)量為24 t,選擇700 kN(振動(dòng)頻率為24 Hz)和500 kN(振動(dòng)頻率為21 Hz)2種常用激振力計(jì)算壓力荷載,分別記作模擬1、2;XS223J 壓路機(jī)振動(dòng)輪的質(zhì)量為11 t,選擇激振力為374 kN(振動(dòng)頻率為28 Hz)計(jì)算壓力荷載,記作模擬3。振動(dòng)輪作用在路基表面的總荷載

F=mg+F0sin ωt,

式中:m為振動(dòng)輪的質(zhì)量;g為重力加速度;F0為壓路機(jī)的激振力;ω為振動(dòng)圓頻率,ω=2πf,其中f為振動(dòng)頻率;t為時(shí)間。

1.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析

根據(jù)1.1節(jié)參數(shù)進(jìn)行有限元分析,模擬填石路基在36、22 t壓路機(jī)在激振力為700、500 kN振動(dòng)壓實(shí)下的應(yīng)力,如圖1所示。

由圖1可知:填石路基表面的豎向應(yīng)力隨距路表深度的增大而減??;路基表層附近應(yīng)力減小較快,應(yīng)力降幅隨深度的增大而減??;壓路機(jī)荷載的影響深度約為2.00 m,距路表不超過(guò)0.75 m路基的應(yīng)力最大,距路表不超過(guò)1.00 m路基的應(yīng)力相對(duì)較大,距路表1.00~2.00 m路基的應(yīng)力相對(duì)較小。采用36 t壓路機(jī),激振力為700 kN時(shí)路基的最大應(yīng)力為975.3 kPa,激振力為500 kN時(shí)路基的最大應(yīng)力為777.2 kPa;采用22 t壓路機(jī),激振力為374 kN時(shí)路基的最大應(yīng)力為522.2 kPa;36 t壓路機(jī)激振力為700、 500 kN時(shí)路基的應(yīng)力分別為22 t壓路機(jī)的1.9倍、1.5倍。

2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2.1 原材料檢測(cè)

依托濰青高速進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),路線全長(zhǎng)47.077 km,雙向6車道,設(shè)計(jì)最高速度為120 km/h。現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)選取填料進(jìn)行巖石飽和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、最大干密度試驗(yàn)和室內(nèi)篩分試驗(yàn)。巖石飽和抗壓強(qiáng)度為10.3 MPa,為軟質(zhì)巖石,填料最大干密度為2.558 g/cm 巖石破碎后的最大粒徑小于150 mm,滿足文獻(xiàn)[21]的技術(shù)要求。巖石顆粒的級(jí)配曲線如圖2所示。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案

為研究填石路基超厚層快速施工的壓實(shí)質(zhì)量,采用36 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度分別為75 cm(TS-75)和85 cm(TS-85)的路基,采用22 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為40 cm(TS-40)的路基作為對(duì)照,施工工藝參數(shù)如表3所示。

分析大噸位壓路機(jī)碾壓過(guò)程中路基不同深度的應(yīng)力分布。沿路基深度方向埋設(shè)土壓力傳感器,檢測(cè)土壓力。填石路基石料易造成土壓力傳感器破損,影響檢測(cè)數(shù)據(jù),埋設(shè)土壓力傳感器時(shí),用標(biāo)準(zhǔn)砂作為介質(zhì)覆蓋土壓力傳感器后再填筑填料,TS-1、TS-2、TS-3、TS-4為測(cè)點(diǎn),如圖3所示。在路基不同深度沿道路縱向每隔0.5 m布置土壓力傳感器,如圖4所示。

壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)為孔隙率和沉降差。檢測(cè)壓實(shí)質(zhì)量時(shí),采用水準(zhǔn)儀測(cè)試路基壓實(shí)前后標(biāo)高,計(jì)算累計(jì)沉降和沉降差,通過(guò)灌水法測(cè)試路基壓實(shí)后的干密度并計(jì)算孔隙率。設(shè)計(jì)要求沉降差為5 mm,孔隙率需滿足填石路基壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[21],如表4所示。

試驗(yàn)路段為極重荷載等級(jí)軟質(zhì)巖石下路堤施工路段,要求孔隙率不大于22%。巖石填料的孔隙率

η=1-ρd/ρd,max×100%,

式中:ρd為現(xiàn)場(chǎng)干密度,ρd,max為最大干密度。

采用灌水法檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)干密度,選擇水平地面清理表層浮土和雜物等,根據(jù)巖石顆粒級(jí)配曲線最大粒徑及填筑厚度,選擇開挖直徑800 mm的試坑,整平試坑坑壁和坑底,稱取濕土質(zhì)量后灌水測(cè)定試坑體積。測(cè)定濕土的含水率,根據(jù)文獻(xiàn)[22]檢測(cè)細(xì)粒土和石料(以粒徑60 mm為界劃分細(xì)粒土與石料)的含水率。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 土壓力

在TS-85試驗(yàn)路段,采用YZ362壓路機(jī)在頻率為24 Hz、激振力為700 kN作用下碾壓路基,以距路基底面60 cm處土壓力傳感器的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為例,壓路機(jī)帶來(lái)的土壓力變化如圖5所示。圖5a)中的左、右2個(gè)峰值分別對(duì)應(yīng)振動(dòng)輪、非振動(dòng)輪的最大土壓力,最大土壓力分別為0.46、0.07 MPa;圖5b)頻譜分析中峰值對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率為24 Hz。由圖5可知:主要由壓路機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生土壓力,土壓力非源自壓路機(jī)質(zhì)量。

距路基底面不同深度的最大土壓力隨碾壓遍數(shù)的變化規(guī)律如圖6所示。以距底60 cm處的土壓力為例,由圖6a)可知:碾壓第1遍未開啟振動(dòng),碾壓時(shí)的土壓力為0.263 MPa,采用激振力為700 kN(振動(dòng)頻率為24 Hz)碾壓時(shí),距路基底面60 cm處路基的土壓力為0.716 MPa,第1章數(shù)值模擬結(jié)果中激振力為700 kN時(shí),距路表15 cm內(nèi)的最大土壓力為0.732 MPa,實(shí)測(cè)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果一致。激振力為700 kN(振動(dòng)頻率為24 Hz)時(shí)繼續(xù)碾壓,實(shí)測(cè)土壓力由0.716 MPa增至0.771 MPa,原因是第1遍碾壓后下層路基填料逐漸密實(shí),為上層路基填料提供持力層,上層土壓力增大。根據(jù)表3施工工藝,碾壓第4、5遍時(shí)激振力為500 kN(振動(dòng)頻率為21 Hz),土壓力分別為0.531 、0.556 MPa,與數(shù)值模擬結(jié)果一致。路表附近的土壓力最大,土壓力隨路基深度的增大而減小。路表附近土壓力的降幅較大,土壓力降幅隨路基深度的增大而減小,與數(shù)值模擬結(jié)果一致。松鋪厚度為75 、85 cm路基的土壓力結(jié)果變化規(guī)律相同。

3.2 孔隙率

檢測(cè)路基的孔隙率時(shí),每碾壓1遍測(cè)試1次,水平方向每隔50 m取1點(diǎn),共檢測(cè)3點(diǎn),取此3點(diǎn)的平均孔隙率,結(jié)果如圖7所示。由圖7可知:路基的孔隙率隨松鋪厚度的增大而增大,常規(guī)壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為40 cm的路基時(shí),碾壓6遍后路基的孔隙率由30.4%降至21.4%,降幅為29.6%;碾壓松鋪厚度為75 cm的路基時(shí),碾壓1遍后路基的孔隙率為30.168%,碾壓5遍后為21.992%,小于22.0%,第6遍靜壓收尾后路基的孔隙率降至20.4%,與第1遍相比孔隙率降幅為32.3%;碾壓松鋪厚度為85 cm的路基時(shí),碾壓1遍后路基的孔隙率為32.3%,碾壓6遍后路基的孔隙率為22.0%,滿足規(guī)范要求[21],可認(rèn)為該施工工藝的最優(yōu)松鋪厚度為85 cm。3種松鋪厚度的路基分別碾壓6遍后,路基的孔隙率均不超過(guò)22.0%。

3.3 沉降差與累計(jì)沉降

按圖4所示的高程測(cè)點(diǎn),采用水準(zhǔn)儀檢測(cè)不同松鋪厚度(h1~h3)路基的沉降差和累計(jì)沉降,碾壓工藝如表3所示,每碾壓1遍測(cè)試1次,檢測(cè)結(jié)果如表5所示。

根據(jù)表3施工工藝方案,由表5可知:在碾壓過(guò)程中,3種松鋪厚度路基的累計(jì)沉降均保持一定幅度的增長(zhǎng)。碾壓松鋪厚度為75、85 cm的路基6遍后,路基的累計(jì)沉降分別由26.72、30.49 mm增至114.28、116.51 mm,碾壓前2遍路基的累積沉降增幅較大,在第4、5遍激振力變?yōu)?00 kN后路基的累計(jì)沉降增幅有所下降,與孔隙率的變化結(jié)果一致,2種路基松鋪厚度的松鋪系數(shù)分別為1.18、1.16。碾壓松鋪厚度為40 cm的路基6遍后,路基的累計(jì)沉降為42.93 mm,松鋪系數(shù)為1.12。碾壓過(guò)程中,沉降差持續(xù)減小,

碾壓6遍結(jié)束后,松鋪厚度為40 cm的路基沉降差最大,松鋪厚度分別為85 、75 cm的路基沉降差次之。大噸位壓路機(jī)的碾壓效果優(yōu)于常規(guī)壓路機(jī),碾壓松鋪厚度分別為40、75、85 cm的路基6遍后,沉降差分別為3.2、2.3、2.9 mm,均滿足沉降差小于5.0 mm的設(shè)計(jì)要求。

碾壓松鋪厚度為85 cm的路基時(shí),碾壓第5遍路基的沉降差小于5 mm,但碾壓第5遍后路基的孔隙率為23.7%,未達(dá)到規(guī)范要求,至碾壓第6遍后路基的孔隙率小于22.0%。因此,沉降差5.0 mm并非該路基填料適合的標(biāo)準(zhǔn)沉降差。將沉降差與孔隙率進(jìn)行相關(guān)分析,結(jié)果如圖8所示。由圖8可知:沉降差與孔隙率的相關(guān)性較好,松鋪厚度為75、85 cm路基的相關(guān)系數(shù)分別為0.912、0.924??紫堵蕿?2%時(shí),計(jì)算得對(duì)應(yīng)的沉降差分別為2.991、2.975 mm,建議填石路基的標(biāo)準(zhǔn)沉降差為3.0 mm。

3.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

分析2種壓路機(jī)碾壓3種松鋪厚度路基的經(jīng)濟(jì)效益。

碾壓6遍結(jié)束后,采用26 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為40 cm的路基,36 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為75、85 cm的路基,最終路基沉降分別為42.93、114.28、116.51 mm,壓實(shí)后路基的最終厚度為35.71、63.57、73.35 cm。試驗(yàn)路段長(zhǎng)200 m,寬50 m,2種壓路機(jī)平整壓實(shí)路基的成本如表6所示,經(jīng)濟(jì)效果對(duì)比如表7所示。

由表7可知:36 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為75、85 cm路基的工作效率和方均成本均優(yōu)于26 t壓路機(jī),松鋪厚度為85 cm的路基施工的最優(yōu)工作效率為815 m3/d,成本為2.04元/m 比26 t壓路機(jī)的最優(yōu)工作效率提高60%,成本降低36%;松鋪厚度為75 cm的路基施工的最優(yōu)工作效率為706 m3/d,成本為2.36元/ m 工作效率較常規(guī)施工提高38%,成本降低26%。采用36 t壓路機(jī)超厚層施工可提高施工效率,降低施工成本。

4 結(jié)論

從數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)2方面研究填石路基大噸位壓路機(jī)超厚層施工的壓實(shí)質(zhì)量控制,模擬分析36 t壓路機(jī)在2種常用激振力下,22 t壓路機(jī)在1種激振力下碾壓施工后路基的應(yīng)力;在試驗(yàn)路段埋設(shè)土壓力傳感器,測(cè)試36 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為75、85 cm的路基的土壓力,與22 t壓路機(jī)碾壓松鋪厚度為40 cm的路基的土壓力對(duì)比。

1)36 t壓路機(jī)在2種激振力下碾壓施工后,路基的應(yīng)力分別為22 t壓路機(jī)碾壓施工后的1.9倍、1.5倍;在距路表0.75 m內(nèi)路基的應(yīng)力最大,0.75~1.00 m內(nèi)路基的應(yīng)力較大,1.00~2.00 m內(nèi)路基的應(yīng)力較小。

2)主要由壓路機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生土壓力,而非源自壓路機(jī)自身質(zhì)量。36 t壓路機(jī)在激振力為700 、500 kN下,距路基松鋪厚度的底部60 cm處的土壓力為0.716~0.771、0.531~0.556 MPa,與數(shù)值模擬結(jié)果相近,路表附近沿深度方向土壓力的降幅較大,土壓力的降幅隨路基深度的增大而減小,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果一致。

3)采用36 t壓路機(jī)碾壓施工松鋪厚度為75、85 cm的路基,碾壓6遍后路基的孔隙率均小于22%,累計(jì)沉降和沉降差均優(yōu)于常規(guī)施工,表明采用大噸位壓路機(jī)對(duì)路基進(jìn)行快速施工的壓實(shí)效果較好,適用于路基超厚層施工??紫堵逝c沉降差的相關(guān)性較高,建議填石路基的控制指標(biāo)改為沉降差為3.0 mm。

4)采用36 t壓路機(jī)碾壓施工2種松鋪厚度路基的工作效率和成本均優(yōu)于26 t壓路機(jī),碾壓松鋪厚度為85 cm路基的工作效率和經(jīng)濟(jì)性最優(yōu),工作效率為815 m3/d,成本為2.04元/m 比26 t壓路機(jī)的最優(yōu)工作效率提高60%,成本降低36%。

參考文獻(xiàn):

[1]魏業(yè)清,李歡,劉劍濤,等.填石路基的沉降計(jì)算與分析[J].公路工程,2014,39(3):188-191.

[2]李文霞,謝曉杰,王永貴.隧道棄渣在公路路基施工中的應(yīng)用研究[J].公路工程,2019,44(6):177-182.

[3]張村,趙毅鑫,屠世浩,等. 采空區(qū)破碎煤巖樣壓實(shí)再次破碎特征的數(shù)值模擬研究[J].巖土工程學(xué)報(bào), 2020, 42(4): 696-704.

[4]丁智勇, 李國(guó)政, 張通化,等. 振動(dòng)作用下填石路基壓實(shí)特性的數(shù)值模擬[J].路基工程, 2019(6): 114-118.

[5]李小勇.全厚式瀝青路面疲勞性能研究[D].濟(jì)南:山東建筑大學(xué),2021.

[6]袁燕,吳紅權(quán),林國(guó)仁,等.大噸位壓路機(jī)下黏質(zhì)土路基碾壓工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2020,48(5):639-645.

[7]劉東.大噸位壓路機(jī)在崇左至靖西高速公路填石路基中的運(yùn)用[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2015,11(11):45-46.

[8]王瑞,胡志平,彭建兵,等.基于二維降階Hermite插值的鐵路路基動(dòng)力響應(yīng)2.5D有限元模擬[J].巖土力學(xué),202 44(3):908-915.

[9]賈侃.填石路基施工工藝研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2003.

[10]高江.公路填石路基施工關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J].公路,202 66(5):71-75.

[11]張榮,臘潤(rùn)濤,牛云霞.填石路基壓實(shí)工藝與質(zhì)量檢測(cè)方法研究[J].公路,2020,65(10):90-93.

[12]陳新穎.公路施工中填石路基處理技術(shù)[J].工程技術(shù)研究,2020,5(12):64-65.

[13]李盛,田文迪,劉玉龍,等.公路填石路基壓實(shí)工藝優(yōu)化方法及效果評(píng)價(jià)[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),202 52(7):2360-2371.

[14]郭旭.公路路基施工技術(shù)及路基壓實(shí)質(zhì)量提高方法[J].四川建材,2022,48(10):194-195.

[15]王明輝.高速公路路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界,2022(20):20-22.

[16]康健.高速公路路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施研究[J].交通世界,2022(18):97-99.

[17]KIM K, CHUN S. Finite element analysis to simulate the effect of impact rollers for estimating the influence depth of soil compaction[J].KSCE Journal of Civil Engineering, 2016,20(7): 2697-2701.

[18]GHANBARI E, HAMIDI A. Numerical modeling of rapid impact compaction in loose sands[J].Geomechanics and Engineering, 2014,6(5): 487-502.

[19]XU B B. Quality inspection method of layered compacted subgrade and engineering example analysis[J].E3S Web of Conferences, 202248:03068.

[20]韓笑.注漿引起高鐵路基冒漿分析與控制研究[J].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2021.

[21]中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部,中交第三公路工程局有限公司. 公路路基施工技術(shù)規(guī)范:JTG/T 3610—2019[S].北京:人民交通出版社,2019.

[22]中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部,交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院. 公路土工試驗(yàn)規(guī)程:JTG/T 3430—2020[S].北京:人民交通出版社,2020.

Rapid construction technology and compaction quality control of

rock-filled roadbed

HAN PeiLI Xiaoyong1*, LI Mengjiao2

Abstract:To analyze the compaction quality of stone-filled roadbeds using a rapid construction process, athree-dimensional soil foundation model of a rectangular prism is established using the finite element software ABAQUS. The mechanical response of stone-filled roadbeds compacted with 36-ton and 22-ton rollers under two different vibratory forces of 500 kN and 700 kN is simulated and analyzed. In the field test section, 36-ton roller compactor are used to compact stone-filled roadbeds with loose thicknesses of 75 cm and 85 cm, while a 26-ton roller is used to compact a stone-filled roadbed with a loose thickness of 40 cm. Soil pressure is measured using soil pressure sensors, and compaction quality is controlled based on pore ratio and settlement difference. The results show that the stresses in the compacted roadbeds using 36-ton roller are 1.9 times and 1.5 times higher than those using 22-ton roller under the two different vibratory forces. Soil pressure is mainly generated by the vibration of the roller compactors, which decreases with increasing depth from the road surface. The decrease in soil pressure with depth becomes smaller as the depth from the ground surface increases. The field test results matches the numerical simulation results. After six passes of compaction by the roller compactor, the pore ratio of the roadbeds with both loose thicknesses is less than 22%. The recommended control index for settlement difference is 3.0 mm. The optimal working efficiency of compacting the roadbed with a loose thickness of 85 cm using a 36-ton roller is 60% higher than that of a 26-ton roller, leading to a 36% reduction in construction cost.

Keywords: numerical simulation; rock-filled roadbed; rapid construction; soil pressure; porosity; settlement difference

(責(zé)任編輯:王惠)

收稿日期:2023-02-23

基金項(xiàng)目:交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)科技項(xiàng)目(2020-MS1-044)

第一作者簡(jiǎn)介:韓沛(1991—),男,山東濟(jì)寧人,工程師,主要研究方向?yàn)楦咚俟方Y(jié)構(gòu)與材料、高性能公路結(jié)構(gòu)與材料性能的檢測(cè)與研發(fā),E-mail:761402142@qq.com。

*通信作者簡(jiǎn)介:李小勇(1993—),男,山東濟(jì)寧人,工程師,工程碩士,主要研究方向?yàn)楦咚俟方Y(jié)構(gòu)與材料,E-mail:1048303054@qq.com。

猜你喜歡
填石路基數(shù)值模擬
試析公路施工過(guò)程中對(duì)填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用
淺談填石路基技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用
卷宗(2016年10期)2017-01-21 14:30:38
張家灣煤礦巷道無(wú)支護(hù)條件下位移的數(shù)值模擬
科技視界(2016年18期)2016-11-03 23:14:27
張家灣煤礦開切眼錨桿支護(hù)參數(shù)確定的數(shù)值模擬
科技視界(2016年18期)2016-11-03 22:57:21
跨音速飛行中機(jī)翼水汽凝結(jié)的數(shù)值模擬研究
科技視界(2016年18期)2016-11-03 20:38:17
姚橋煤礦采空區(qū)CO2防滅火的數(shù)值模擬分析
雙螺桿膨脹機(jī)的流場(chǎng)數(shù)值模擬研究
科技視界(2016年22期)2016-10-18 14:53:19
一種基于液壓緩沖的減震管卡設(shè)計(jì)與性能分析
科技視界(2016年20期)2016-09-29 11:08:27
填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用
填石路基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用
沙湾县| 三台县| 乐平市| 石渠县| 万宁市| 南郑县| 贺州市| 寿阳县| 玉林市| 仲巴县| 松原市| 舞阳县| 海口市| 贡山| 商丘市| 略阳县| 神池县| 拜泉县| 徐汇区| 东平县| 启东市| 兴化市| 贵港市| 山东省| 五指山市| 饶平县| 微博| 昭通市| 望江县| 榕江县| 揭东县| 绥宁县| 大宁县| 浏阳市| 深泽县| 黔西县| 抚松县| 那坡县| 剑川县| 沙雅县| 卢龙县|