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高掺量胶粉改性沥青老化作用机理
1
作者
杨三强
高毅松
+2 位作者
刘琦
李成旺
刘娜
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第15期6486-6492,共7页
为了探究高掺量胶粉改性沥青的老化作用机理,借助20%、25%和30%三种不同掺量的橡胶沥青,采用四组分分析实验和红外光谱实验,评价老化橡胶沥青的四组分指标变化,并分析老化前后的化学组成和官能团变化,通过对比研究,揭示高掺量胶粉改性...
为了探究高掺量胶粉改性沥青的老化作用机理,借助20%、25%和30%三种不同掺量的橡胶沥青,采用四组分分析实验和红外光谱实验,评价老化橡胶沥青的四组分指标变化,并分析老化前后的化学组成和官能团变化,通过对比研究,揭示高掺量胶粉改性沥青在不同老化条件下的老化机理。结果表明:老化对高掺量胶粉改性沥青的组分影响更显著。20%掺量时,饱和分、芳香分和胶质分别降4.4%、3.4%、4.3%,沥青质增117.7%;25%掺量橡胶沥青饱和分下降5.0%、芳香分下降8.4%、胶质下降4.9%、沥青质增加119.3%,30%掺量时,降幅更大,分别为7.4%、9.5%、6.0%,沥青质增至128.9%;老化过程中,高掺量胶粉改性沥青的质量损失较小,沥青中轻质组分结合与裂解橡胶结合减少了轻质组分活性并增强了抗老化性;高掺量改性沥青在老化条件下羰基与亚砜基指数增长更显著,可能导致性能下降,其橡胶与沥青的相容性在老化中更易受影响,表现为更剧烈的硫化现象和分子链交联的变化。研究成果为橡胶沥青老化作用机理提供了理论支撑,并为高掺量胶粉沥青路面的实际应用与养护提供了借鉴,对提升橡胶沥青路面性能具有重要意义。
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关键词
改性沥青
高掺量胶粉
老化机理
四组分
微观分析
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职称材料
隧道开挖超小变形监测与数值仿真分析
被引量:
7
2
作者
杨三强
曹亚文
张丹
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第1期369-375,共7页
为有效预测和控制隧道开挖引起的地表超小变形,首先基于随机介质理论和MATLAB软件编写反分析程序,对地表沉降的实测数据进行拟合,反演断面收敛面积ΔA和地层影响角β,并研究ΔA与隧道埋深Z以及ΔA与tanβ的关系。其次,基于滚动预测的方...
为有效预测和控制隧道开挖引起的地表超小变形,首先基于随机介质理论和MATLAB软件编写反分析程序,对地表沉降的实测数据进行拟合,反演断面收敛面积ΔA和地层影响角β,并研究ΔA与隧道埋深Z以及ΔA与tanβ的关系。其次,基于滚动预测的方法建立反向传播(back propagation,BP)神经网络,并预测隧道断面DM-1未来的地表超小变形值。结果表明:ΔA的取值较离散,随着隧道埋深Z的增加,ΔA呈逐渐减小趋势,地层损失也随之减小,当隧道埋深约为20.53 m时,收敛面积ΔA接近0。随着ΔA的逐渐增大,tanβ逐渐减小,当隧道埋深约为20.53 m时,tanβ约为0.447。通过滚动预测的方法建立的BP神经网络误差值较小,可以很好地预测隧道开挖引起的地表超小变形值,对类似的工程具有较好的指导意义。
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关键词
浅埋隧道
地表超小变形
随机介质理论
BP神经网络
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职称材料
低渗透地层水平井渗流规律的模型试验
被引量:
5
3
作者
余莉
何计彬
+3 位作者
叶成明
李小杰
李国伟
张钰
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021年第5期1515-1524,共10页
为研究低渗透地层水平井开采渗流特征,采用自行设计的模型试验装置,通过预埋微型孔压传感器,监测不同含水层厚度和不同抽水泵位置的渗流规律。不同含水层厚度为:60 cm、79 cm、94 cm、113 cm、123 cm。泵的位置分别为:造斜段、水平段入...
为研究低渗透地层水平井开采渗流特征,采用自行设计的模型试验装置,通过预埋微型孔压传感器,监测不同含水层厚度和不同抽水泵位置的渗流规律。不同含水层厚度为:60 cm、79 cm、94 cm、113 cm、123 cm。泵的位置分别为:造斜段、水平段入口、水平段内。试验结果表明:不同含水层厚度的渗流规律为随着含水层厚度的增加,其孔隙水压力增加,单位流量增大,且存在极限值。根据该实验可以得出含水层厚度、地层渗透性与水平井完井结构三者之间存在着约束关系,当含水层的厚度超过207 cm时,在相同试验条件下,其单位流量趋于稳定,说明水平井在低渗透、薄层开采中的优势。当抽水泵位于水平井内不同位置时,其抽水过程中含水层内的孔隙水压力分布规律具有相似性。抽水泵位置主要影响降落曲线的影响半径及对应的流量大小,按照造斜段、水平段入口和水平段内其降水影响范围增大,流量增大。因此,在低渗透地层将抽水泵放置于水平段内有利于增加产能。
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关键词
水平井开采
低渗透地层
模型试验
含水层厚度
抽水泵位置
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职称材料
黄土质高填方路基沉降变形与预测
被引量:
30
4
作者
杨三强
段士超
+1 位作者
刘娜
吴浩楠
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2020年第5期454-460,共7页
黄土质高填方路基易发生不均匀沉降变形,为了更好地研究其沉降机理以及建立沉降预测机制,指导具体工程确保工程安全,本文依托冬奥会延崇高速公路ZT5标段典型黄土高填方路基断面K46+500工程,利用现场该断面处3个沉降监测点的实测数据,通...
黄土质高填方路基易发生不均匀沉降变形,为了更好地研究其沉降机理以及建立沉降预测机制,指导具体工程确保工程安全,本文依托冬奥会延崇高速公路ZT5标段典型黄土高填方路基断面K46+500工程,利用现场该断面处3个沉降监测点的实测数据,通过对数曲线拟合法、双曲线拟合法和乘幂曲线拟合法对现场实测沉降数据进行拟合对比分析,得出预测精确合理的模型.通过高填方路基数值模拟计算,分析其沉降变形特点,并对沉降预测模型进行验证.研究结果表明:1)3种曲线拟合法的拟合相关系数都在0.98以上,都能对该高填方路基短期沉降做出准确预测.2)对3种预测模型的预测结果值与实测值比较分析,得出双曲线模型的预测结果值与实测值之间的误差平方和最小为4.09 mm^2,预测精度最高.3)通过建立的双曲线预测模型对高填方路基沉降进行最终沉降预测,得出路基在517 d时沉降速率为0.01 mm/d,沉降达到稳定.4)利用FLAC3D的软件建模分析对比双曲线预测模型,验证了双曲线模型的可靠性.
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关键词
高填方路基
黄土土质
沉降监测
预测模型
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职称材料
不同轮压与厚度下的半刚性橡胶沥青路面结构受力变形与仿真分析
被引量:
2
5
作者
杨三强
何伟
+1 位作者
吴浩楠
蔡永利
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第6期573-578,共6页
随着国家雄安新区城市建设规划实施,按照雄安新区道路建设15年不小修的建设标准,河北省 启动了全域路面加速加载实验装置开发与实验路评价研究专项.本研究采用全域路面加速加载实验装置测 试直道半刚性橡胶沥青路面结构性能的各项指标,...
随着国家雄安新区城市建设规划实施,按照雄安新区道路建设15年不小修的建设标准,河北省 启动了全域路面加速加载实验装置开发与实验路评价研究专项.本研究采用全域路面加速加载实验装置测 试直道半刚性橡胶沥青路面结构性能的各项指标,结合力学分析法与有限元建模计算分析层底弯拉应力与 层厚.通过构建有限元模型,分析不同轮压下(0.7、0.9、1.1MPa)的半刚性橡胶沥青路面各结构层间的应力应 变变化规律及相同结构层不同轮压下的受力变形规律.结果表明,沥青路面作为粘弹性体,路面结构受力同 时遵循能量耗散原理,自上而下逐渐减小.提出了半刚性胶粉改性沥青路面结构层在不同轮压、不同深度下 的应力变化规律,得出了半刚性胶粉改性沥青路面各层在不同荷载下的应力值变化范围与半刚性水泥稳定 碎石基层在不同荷载下的应力值变化范围.这些研究成果对今后雄安新区耐久性沥青路面建设起到了重要 的理论支撑与技术指导价值.
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关键词
轮压
半刚性路面结构
橡胶沥青
受力变形
数值仿真分析
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职称材料
题名
高掺量胶粉改性沥青老化作用机理
1
作者
杨三强
高毅松
刘琦
李成旺
刘娜
机构
河北大学
建筑工程
学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第15期6486-6492,共7页
基金
河北省高等学校科学技术研究项目(CXY2024012)
河北省交通运输厅科技项目(202312,202305)。
文摘
为了探究高掺量胶粉改性沥青的老化作用机理,借助20%、25%和30%三种不同掺量的橡胶沥青,采用四组分分析实验和红外光谱实验,评价老化橡胶沥青的四组分指标变化,并分析老化前后的化学组成和官能团变化,通过对比研究,揭示高掺量胶粉改性沥青在不同老化条件下的老化机理。结果表明:老化对高掺量胶粉改性沥青的组分影响更显著。20%掺量时,饱和分、芳香分和胶质分别降4.4%、3.4%、4.3%,沥青质增117.7%;25%掺量橡胶沥青饱和分下降5.0%、芳香分下降8.4%、胶质下降4.9%、沥青质增加119.3%,30%掺量时,降幅更大,分别为7.4%、9.5%、6.0%,沥青质增至128.9%;老化过程中,高掺量胶粉改性沥青的质量损失较小,沥青中轻质组分结合与裂解橡胶结合减少了轻质组分活性并增强了抗老化性;高掺量改性沥青在老化条件下羰基与亚砜基指数增长更显著,可能导致性能下降,其橡胶与沥青的相容性在老化中更易受影响,表现为更剧烈的硫化现象和分子链交联的变化。研究成果为橡胶沥青老化作用机理提供了理论支撑,并为高掺量胶粉沥青路面的实际应用与养护提供了借鉴,对提升橡胶沥青路面性能具有重要意义。
关键词
改性沥青
高掺量胶粉
老化机理
四组分
微观分析
Keywords
modified asphalt
high dosing binder
aging mechanism
four components
microanalysi
分类号
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
隧道开挖超小变形监测与数值仿真分析
被引量:
7
2
作者
杨三强
曹亚文
张丹
机构
河北大学建筑工程学院河北省土木工程监测与评估技术创新中心
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第1期369-375,共7页
基金
国家自然科学基金(51808016)
河北省自然科学基金(E2018201106)。
文摘
为有效预测和控制隧道开挖引起的地表超小变形,首先基于随机介质理论和MATLAB软件编写反分析程序,对地表沉降的实测数据进行拟合,反演断面收敛面积ΔA和地层影响角β,并研究ΔA与隧道埋深Z以及ΔA与tanβ的关系。其次,基于滚动预测的方法建立反向传播(back propagation,BP)神经网络,并预测隧道断面DM-1未来的地表超小变形值。结果表明:ΔA的取值较离散,随着隧道埋深Z的增加,ΔA呈逐渐减小趋势,地层损失也随之减小,当隧道埋深约为20.53 m时,收敛面积ΔA接近0。随着ΔA的逐渐增大,tanβ逐渐减小,当隧道埋深约为20.53 m时,tanβ约为0.447。通过滚动预测的方法建立的BP神经网络误差值较小,可以很好地预测隧道开挖引起的地表超小变形值,对类似的工程具有较好的指导意义。
关键词
浅埋隧道
地表超小变形
随机介质理论
BP神经网络
Keywords
shallow buried tunnel
ultra-small surface deformation
random medium theory
BP neural network
分类号
U451 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
低渗透地层水平井渗流规律的模型试验
被引量:
5
3
作者
余莉
何计彬
叶成明
李小杰
李国伟
张钰
机构
河北大学建筑工程学院河北省土木工程监测与评估技术创新中心
中国地质调查局水文地质环境地质调查
中心
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021年第5期1515-1524,共10页
基金
中国地质调查局水文地质环境地质调查中心项目(资助号:DD20190228)
河北大学研究生创新资助项目(资助号:HBU2021ss029)。
文摘
为研究低渗透地层水平井开采渗流特征,采用自行设计的模型试验装置,通过预埋微型孔压传感器,监测不同含水层厚度和不同抽水泵位置的渗流规律。不同含水层厚度为:60 cm、79 cm、94 cm、113 cm、123 cm。泵的位置分别为:造斜段、水平段入口、水平段内。试验结果表明:不同含水层厚度的渗流规律为随着含水层厚度的增加,其孔隙水压力增加,单位流量增大,且存在极限值。根据该实验可以得出含水层厚度、地层渗透性与水平井完井结构三者之间存在着约束关系,当含水层的厚度超过207 cm时,在相同试验条件下,其单位流量趋于稳定,说明水平井在低渗透、薄层开采中的优势。当抽水泵位于水平井内不同位置时,其抽水过程中含水层内的孔隙水压力分布规律具有相似性。抽水泵位置主要影响降落曲线的影响半径及对应的流量大小,按照造斜段、水平段入口和水平段内其降水影响范围增大,流量增大。因此,在低渗透地层将抽水泵放置于水平段内有利于增加产能。
关键词
水平井开采
低渗透地层
模型试验
含水层厚度
抽水泵位置
Keywords
Horizontal well mining
Low permeability formation
Model test
Aquifer thickness
Pump location
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
黄土质高填方路基沉降变形与预测
被引量:
30
4
作者
杨三强
段士超
刘娜
吴浩楠
机构
河北大学
建筑工程
学院
河北
建设集团股份有限公司路桥公司
出处
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2020年第5期454-460,共7页
基金
河北大学创新资助项目(hbu2019ss019)
河北省自然科学基金资助项目(E2018201106)
+2 种基金
河北省交通运输厅科技项目(TH-201925,TH-201918)
河北省高层次人才资助项目(B2017005024)
交通运输部科技示范项目(2016010)。
文摘
黄土质高填方路基易发生不均匀沉降变形,为了更好地研究其沉降机理以及建立沉降预测机制,指导具体工程确保工程安全,本文依托冬奥会延崇高速公路ZT5标段典型黄土高填方路基断面K46+500工程,利用现场该断面处3个沉降监测点的实测数据,通过对数曲线拟合法、双曲线拟合法和乘幂曲线拟合法对现场实测沉降数据进行拟合对比分析,得出预测精确合理的模型.通过高填方路基数值模拟计算,分析其沉降变形特点,并对沉降预测模型进行验证.研究结果表明:1)3种曲线拟合法的拟合相关系数都在0.98以上,都能对该高填方路基短期沉降做出准确预测.2)对3种预测模型的预测结果值与实测值比较分析,得出双曲线模型的预测结果值与实测值之间的误差平方和最小为4.09 mm^2,预测精度最高.3)通过建立的双曲线预测模型对高填方路基沉降进行最终沉降预测,得出路基在517 d时沉降速率为0.01 mm/d,沉降达到稳定.4)利用FLAC3D的软件建模分析对比双曲线预测模型,验证了双曲线模型的可靠性.
关键词
高填方路基
黄土土质
沉降监测
预测模型
Keywords
high fill subgrade
the loess
settlement observation
predictive model
分类号
U416.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
不同轮压与厚度下的半刚性橡胶沥青路面结构受力变形与仿真分析
被引量:
2
5
作者
杨三强
何伟
吴浩楠
蔡永利
机构
河北大学
建筑工程
学院
河北
建设集团股份有限公司路桥公司
中电建冀交高速公路投资发展有限公司
出处
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第6期573-578,共6页
基金
河北省自然科学基金资助项目(E2018201106)
河北省交通运输厅科技项目(TH-201925
+2 种基金
TH-201918)
河北省高层次人才资助项目(B2017005024)
交通运输部科技示范项目(2016010)
文摘
随着国家雄安新区城市建设规划实施,按照雄安新区道路建设15年不小修的建设标准,河北省 启动了全域路面加速加载实验装置开发与实验路评价研究专项.本研究采用全域路面加速加载实验装置测 试直道半刚性橡胶沥青路面结构性能的各项指标,结合力学分析法与有限元建模计算分析层底弯拉应力与 层厚.通过构建有限元模型,分析不同轮压下(0.7、0.9、1.1MPa)的半刚性橡胶沥青路面各结构层间的应力应 变变化规律及相同结构层不同轮压下的受力变形规律.结果表明,沥青路面作为粘弹性体,路面结构受力同 时遵循能量耗散原理,自上而下逐渐减小.提出了半刚性胶粉改性沥青路面结构层在不同轮压、不同深度下 的应力变化规律,得出了半刚性胶粉改性沥青路面各层在不同荷载下的应力值变化范围与半刚性水泥稳定 碎石基层在不同荷载下的应力值变化范围.这些研究成果对今后雄安新区耐久性沥青路面建设起到了重要 的理论支撑与技术指导价值.
关键词
轮压
半刚性路面结构
橡胶沥青
受力变形
数值仿真分析
Keywords
wheel pressure
semi-rigid pavement structure
rubber asphalt
deformation
numerical simulation analysis
分类号
U416.217 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高掺量胶粉改性沥青老化作用机理
杨三强
高毅松
刘琦
李成旺
刘娜
《科学技术与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
隧道开挖超小变形监测与数值仿真分析
杨三强
曹亚文
张丹
《科学技术与工程》
北大核心
2023
7
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职称材料
3
低渗透地层水平井渗流规律的模型试验
余莉
何计彬
叶成明
李小杰
李国伟
张钰
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
4
黄土质高填方路基沉降变形与预测
杨三强
段士超
刘娜
吴浩楠
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2020
30
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职称材料
5
不同轮压与厚度下的半刚性橡胶沥青路面结构受力变形与仿真分析
杨三强
何伟
吴浩楠
蔡永利
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019
2
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职称材料
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