細(xì)粒土的壓實(shí)特性與潮濕地區(qū)公路路基填筑控制技術(shù)研究.pdf

1、在我國(guó)南方地區(qū)的公路建設(shè)中，含砂粉土、一般粉土和粘性土、高液限粘土等細(xì)粒土作為路基填料使用廣泛，由于該地區(qū)氣候潮濕，土體天然含水率較高，施工中普遍存在路基碾壓困難的問(wèn)題。如果通過(guò)翻曬等措施使填料含水率降低至符合規(guī)范要求后進(jìn)行碾壓，則施工工期和路基的長(zhǎng)期穩(wěn)定性均難以保證。此外，由于土體中的細(xì)顆粒含量較高，部分填料的承載比強(qiáng)度難以達(dá)到現(xiàn)行規(guī)范的要求。論文以湖南省交通運(yùn)輸廳科技進(jìn)步與創(chuàng)新計(jì)劃《公路細(xì)粒土路基壓實(shí)施工技術(shù)研究》等項(xiàng)目為依托，通過(guò)

2、理論分析、室內(nèi)外試驗(yàn)等技術(shù)手段，對(duì)細(xì)粒土的工程特性與潮濕地區(qū)公路路基填筑控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，解決了潮濕地區(qū)直接利用細(xì)粒土進(jìn)行路基填筑的諸多技術(shù)難題，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)細(xì)粒土的壓實(shí)特性和全壓實(shí)曲線研究。與傳統(tǒng)擊實(shí)試驗(yàn)相比，論文中進(jìn)行的擊實(shí)試驗(yàn)含水量范圍更廣，其目的是為了了解和掌握以往被人們忽視的壓實(shí)曲線的重要邊界特征。將擊實(shí)所得的含水量與干密度關(guān)系經(jīng)指標(biāo)換算轉(zhuǎn)化為含水量與飽和度關(guān)系，通過(guò)引入與土體物理性質(zhì)和擊實(shí)

3、功大小相關(guān)的Sm、Wm、p和n四個(gè)參數(shù)，提出細(xì)粒土的全壓實(shí)曲線方程及其參數(shù)的確定方法。分析了Sm、Wm、p和n對(duì)壓實(shí)曲線形狀的影響、參數(shù)與土體物理性質(zhì)及壓實(shí)功大小的相關(guān)性。通過(guò)典型細(xì)粒土填料擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)提出的全壓實(shí)曲線數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 (2)細(xì)粒土的分類(lèi)及其工程特性研究。對(duì)比分析了國(guó)內(nèi)外不同國(guó)家提出的細(xì)粒土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)美國(guó)愛(ài)德華州EPC分類(lèi)體系進(jìn)行了詳細(xì)的分析評(píng)價(jià)，采用該分類(lèi)體系對(duì)湖南省典型細(xì)粒土路基填料的工程適應(yīng)

4、性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。通過(guò)不同擊實(shí)功下土樣CBR與含水量關(guān)系試驗(yàn)，對(duì)不同壓實(shí)狀態(tài)下粉砂土、一般粘性土、高液限紅粘土等典型細(xì)粒土樣在浸水后的強(qiáng)度和變形等水穩(wěn)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。
　　 (3)凸塊振動(dòng)碾碾壓機(jī)理的簡(jiǎn)化分析。粘性土在凸塊振動(dòng)碾的碾壓作用下，土體將要發(fā)生大變形現(xiàn)象，基于此，在非線性強(qiáng)度準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上，采用大變形、雙標(biāo)量損傷本構(gòu)模型和塑性理論，構(gòu)造了凸塊振動(dòng)碾碾壓粘性細(xì)粒土的靜、動(dòng)力簡(jiǎn)化分析模型；獲得了凸輪動(dòng)態(tài)和靜態(tài)壓密時(shí)彈性

5、區(qū)的應(yīng)力和速度分布規(guī)律和凸輪動(dòng)態(tài)壓密時(shí)彈性區(qū)、損傷區(qū)和塑性區(qū)中的應(yīng)力和速度分布解。凸輪碾壓的有效影響深度數(shù)值計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)踐較為吻合。
　　 (4)路基的現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)和潮濕地區(qū)高速公路路基壓實(shí)控制指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)研究?？偨Y(jié)了影響路基壓實(shí)的因素，對(duì)高含水量含粉砂土和高液限土(紅粘土)開(kāi)展了大型現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)研究。通過(guò)設(shè)置不同的松鋪厚度、填筑含水量、碾壓遍數(shù)，以及使用不同的壓實(shí)機(jī)械等試驗(yàn)條件獲得了豐富的成果；總結(jié)了這兩類(lèi)土體的現(xiàn)場(chǎng)碾壓特性