混凝土排水基层技术及其荷载应力影响

提出了2种形式的路面结构内部排水系统,通过试验路施工总结出大孔隙混凝土排水基层的施工工艺。在施工完成后对其强度及空隙率等指标进行了检测,并对其排水性能进行了验算。

混凝土和钢筋混凝土排水管外压荷载试验 1实验装置 采用三点实验法，通过机械压力的传递，试验管子的裂缝荷 载和破坏荷载。 2试验步骤 （1）检查设备状况，设备无故障方可使用。 （2）将试件放在外压试验装置的两个平行的下支承梁上， 然后将上支承梁放在试件上，使试件与上、下支承梁的轴线相 互平行，并确保上支承梁能在通过上、下支承梁中心线的垂直 平面内自由移动。上、下支承梁应覆盖试件的有效长度，加荷 点在管子全长的中点。 对承插口管整根管子进行试验时，上、下梁应覆盖其平 直段全场lp，加荷点在平直段中点。仲裁试验检验试件应采用 切割长度不小于1m的圆柱体单元。 （3）通过上支承梁加载，可以在上支承梁上一点加荷，或 者采用两点同步加荷。 （4）开动油泵，使加圧板与上支承梁接触，施加荷载于上 支承梁，对混凝土排水管加荷速度约每分钟1.5kn/m；对钢筋混 凝土排水管加荷速度约为每分钟

采用层间接触模型进行了三维有限元分析,并根据弯沉结果提出了用弯沉盆形状系数表征的结合系数,比较了应力有限元解和等刚度法的差别。研究了层间剪应力的分布和摩阻系数对路面状态的影响,最后分析了板的翘曲变形和尺寸效应的影响。初步分析结果表明:混凝土面层与贫混凝土基层之间为半结合状态,并非理想的结合式或分离式,建议对贫混凝土基层的应力进行20%～40%的修正。

多孔混凝土排水基层是一种性能良好的新型道路基层结构,具有透水性好、强度较高、干缩小、抗冻性和抗冲刷性良好等优点。以试验路工程为例,介绍了多孔混凝土配合比设计方法,总结出多孔混凝土排水基层的施工工艺及施工注意事项。施工完成后对其进行检测,平整度为4.6mm,芯样7d抗压强度达4.67mpa,孔隙率达21.2%,得到了较理想的效果,为该项施工技术的推广应用积累了经验。

以弹性地基薄板有限元程序为工具，分析四类特种荷载作用下混凝土路面临界荷位及荷载应力，提出了荷载应力计算诺模图和显式化公式。

地基水荷载对混凝土坝位移影响研究——分析了地基变形模量随深度逐渐增加、渗透系数随深度逐渐减小、坝基渗透系数各向异性、坝踵设置帷幕排水，以及考虑渗流场和应力场耦合等对混凝土坝位移分量的影响，得出如下结论：作用在地基上的水荷载，使混凝土坝坝顶相对...

针对南水北调中线工程排水渡槽的工作特点,采用大型有限元软件对预应力排水渡槽结构进行瞬态温度场分析,进而计算出结构的瞬态应力场。计算结果表明:冬季温降空槽工况对排水渡槽纵向应力和横隔梁横向应力起控制作用,不考虑温度荷载时,顶梁产生最大纵向拉应力为0.37mpa,横隔梁下表面产生最大横向拉应力为0.8mpa,叠加冬季温降温度效应后,顶梁产生的最大拉应力为1.45mpa,横隔梁下表面产生最大横向拉应力为4mpa;夏季温升空槽工况对排水渡槽底板横向应力起控制作用,不考虑温度荷载时,底板下表面最大产生0.8mpa的横向拉应力,考虑夏季温升温度荷载时,底板下表面最大产生3.6mpa的横向拉应力。

为研究路面内部排水能力的计算方法、基层渗透系数取值方法以及路面内部退水时间,采用较大尺寸的试验板进行了透水基层排水能力的模拟试验研究,并通过研究变水头时不同坡度、不同孔隙率下的路面退水时间,建立了退水时间、退水百分比、孔隙率和坡度之间的回归公式。研究结果表明:在恒水头条件下,当基层底面水平时,基层的排水能力为达西定律计算值的1/2;当基层底面坡度为s时,基层的排水能力q可近似为q=kh1s;试件的垂直渗透系数和基层渗透系数的概念及数值不同,可以通过修正试件室内垂直渗透系数来获得路面基层渗透系数。建立的回归公式为最终确定路面内部的排水时间标准提供了依据。

通过对贫混凝土透水基层的简单介绍,基础材料设计与排水的能力分析、研究,得出在各项数据、各项实际情况不同的状态下,贫混凝土透水基层的排水性能好坏。希望对其排水能力的分析、研究,能够为一些基础建设工程的排水功能提供一系列理论依据。

埋置于混凝土中锚栓的工作状态通常是承受轴向拉力，对混凝土用锚栓进行了受拉性能试验，得到埋置在混凝土中的锚栓受拉时的力一位移变化关系曲线。分析了锚栓失效时拉伸极限荷载的主要影响因素，研究了锚栓在不同锚杆直径、不同埋置深度、不同混凝土材料强度等条件下，锚栓受拉极限荷载的变化情况及变化规律。

岩土偏压荷载对隧道的影响及其防治——以大坪子隧道工程实例为基础，计算了偏压荷载对隧道的围岩压力，分析了偏压隧道产牛的原网及其影响，阐述了偏压荷载对隧道的影响。研究表明：偏压荷载对隧道有极大的危害，必须引起重视，并对如何防治提出了几点建议。

为了分析贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度-荷载耦合应力状况,通过三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量及基层缩缝宽度对沥青路面温度-荷载耦合应力的影响.研究表明:沥青面层厚度和基层缩缝宽度对路面温度-荷载耦合应力有显著影响;基层厚度和模量对耦合应力的影响不显著.适当增加沥青面层厚度对预防反射裂缝十分有效;改变贫混凝土基层的厚度和模量对预防反射裂缝作用不大;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著.

为了研究贫混凝土沥青路面受力在不同路面结构和材料参数下的状况,通过三维有限元数值分析方法,分析了面层厚度、面层模量、应力吸收层厚度、应力吸收层模量和裂缝宽度对贫混凝土基层沥青面层层底应力的影响。路面结构计算与分析表明:在贫混凝土基层-沥青面层复合式路面结构中,适当增加沥青面层厚度对防治反射裂缝十分有效,而通过提高沥青面层强度的方法来减少反射裂缝效果不明显;一定厚度和模量的应力吸收层能有效降低沥青面层底面应力水平;贫混凝土基层裂缝宽度对沥青面层底面受力具有较大的影响。

为了研究多孔混凝土基层上覆沥青面层的受力状态,建立了沥青路面三维有限元模型,引入横观各向同性弹性本构关系模型作为正交各向异性接触模型,利用有限元软件ansys计算了多孔混凝土基层缩缝处沥青面层的荷载应力.计算结果的对比分析表明:当沥青面层模量不超过1600mpa时,多孔混凝土基层缩缝处沥青面层处于受压状态.荷载作用下,多孔混凝土基层缩缝处沥青面层内的最大剪应力随面层模量的增加而减小,随面层厚度的增加而减小,随基层厚度的增加而减小,随基层与地基模量比的增加而增加.

针对多孔贫混凝土基层材料的疲劳性能展开了研究。为准确筛选得到一组极限抗折强度比较接近的试件,首先尝试测定低应力比下梁的抗折弹性模量,其次采用超声波法对所有试件进行均匀性筛选,但结果发现两种方法都不能够准确预测相应试件极限抗折强度。接着对集灰比为10∶1的试件在高低应力比为0.08的条件下和对集灰比为9∶1的试件在高低应力比为0.2的条件下,进行疲劳试验,并采用weibull分布求解了不同失效概率下的疲劳方程。通过比较多孔贫混凝土材料疲劳方程和水泥混凝土材料、水泥稳定碎石材料和其他相关疲劳方程,发现试验得到的疲劳方程是合理的。

本文阐述了多孔混凝土是一种透水性好、强度较高、干缩小、抗冻性和抗冲刷性良好的新型道路基层材料,多孔混凝土基层沥青路面也成为一种新型的路面结构。

初始静荷载下的混凝土动力强度研究——在土木工程中，混凝土结构都不可避免的会承受动力荷栽，并且混凝土结构的动力荷栽总是在一定静力荷栽基础上叠加的，但现有大多数研究都是基于材料直接承受动力荷栽进行的，因此有必要研究初始静荷载对混凝土动力特性的影响...

为了分析贫混凝土基层水泥混凝土路面结构的基层和新铺水泥混凝土板的应力情况,以清远~连州一级公路为依托,通过三维有限元分析方法,分析了贫混凝土基层模量、贫混凝土基层厚度、原路面作底基层后的等效厚度和模量以及荷载大小等对新水泥混凝土板和贫混凝土基层板荷载应力的影响。路面结构计算与分析表明:随贫混凝土基层模量的增加,贫混凝土基层板底拉应力逐渐增大,新板板底拉应力逐渐减小;贫混凝土板厚变化在允许的范围内,并不影响按平均板厚计算得到的荷载应力值,设计时可按照平均厚度计算;底基层等效厚度和模量的变化对新加铺水泥混凝土板底部拉应力的影响不显著;荷载的增加是造成荷载应力增加的重要因素,故必须严格控制超载现象。

由于上海虹桥综合交通枢纽工程立体交叉,不少构件安装均采用机械设备上楼层的施工方法,故需对机械施工荷载对结构承载力的影响进行验算,并采取必要保护措施,保证混凝土结构安全性。

本文对预应力混凝土路面的荷载应力分析进行探讨。

为了获得典型构件在实际服役环境中的荷载水平范围,选取在役的3个码头梁构件设计实例,以横梁、纵梁、轨道梁为研究对象,理论分析出构件在"永久荷载"或"永久荷载+可变荷载"作用下的荷载水平;另在华南地区选取某高桩码头,进行现场应力测试与分析,得到实际服役环境下的构件荷载水平。通过现场应力测试及典型实例理论分析,确定了码头正常使用条件下钢筋混凝土结构荷载水平范围为0.1~0.47,为开展在役海工结构实际服役状态的荷载模拟试验提供依据,为码头结构设计提供参考。

缩缝宽度对路面板荷载应力的影响分析——水泥混凝土路面缩缝宽度的变化将导致路面板块之间荷载传递状况的改变，进而影响路面板的荷载应力状态。利用三维有限元计算程序everfe分析缩缝宽度与路面板荷载应力的关系，指出减少缩缝宽度变化的影响，对延长水泥混凝土...