水分迁移对路基土力学性能的影响

发布时间：2017-09-29 06:34

  本文关键词：水分迁移对路基土力学性能的影响

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【摘要】：受气候条件的影响,道路路基在服役期内会发生水分迁移,这将会导致路基内部湿度状态的改变,进而影响路基的路用性能,严重时甚至会诱发局部沉降、翻浆等路基病害。水分迁移诱发的在役路基性能劣化是建造耐久性路基和道路运营维护面临的重要挑战。针对水分迁移引起的在役路基性能演化规律问题,本文采用资料统计、室内试验、理论分析相结合的方法,对气候条件引起的路基平衡含水率的评估方法、压实度与模量控制路基土压实的差异性、水分迁移干湿路径对路基压实土模量影响规律等进行研究。论文的主要研究内容和成果如下：(1)结合文献资料中实测结果,分析了路基压实土平衡含水率随气候条件的变化规律；讨论了降雨量、蒸发量等与路基平衡含水率的相关关系；考虑气候季节变化的影响,以月降雨量/月蒸发量为基本计算因子,得到了月降雨量/月蒸发量与路基含水率关系,提出了基于修正气候指数的路基土平衡含水率预估经验公式,并采用文献中实测数据验证该经验公式的合理性。(2)结合文献资料中实测结果和室内补充试验结果,研究了含水率及压实度对压实土剪切模量的影响规律,明确最大压实度对应的最佳含水率和最大剪切模量对应的含水率的差异性与内在联系,并讨论土性参数对土体剪切模量的影响。在较高含水率下压实时,剪切模量与压实度之间存在一个临界压实度,且峰值剪切模量对应的含水率略小于最大干密度对应的最佳含水率；压实土剪切模量随稠度增加呈先增大后减小的趋势,但不同黏粒含量的土体获得峰值剪切模量的稠度状态不同；对于粘粒含量越高的土,适合在越干的状态下进行压实。(3)基于不同初始压实含水率和经历干湿过程后不同含水率的试样非饱和土常含水率三轴试验资料,分析了试样干湿后的含水率、干湿路径、围压及施加围压后的孔隙比等因素对土体剪切模量的影响规律。在初始碾压含水率到平衡含水率之间,剪切模量与试样干湿后的含水率具有良好的幂指数关系。相同含水率的条件下,由湿变干制备的试样比未经干湿变化试样的剪切模量值大,由干变湿制备的试样剪切模量值与未经干湿变化试样相比要小。路基土在击实曲线偏湿一侧压实时,可以降低路基在服役期间水分迁移变化对路基土性能劣化的影响。
【关键词】：路基压实土 水分迁移 平衡含水率 修正气候指数 模量
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第一章 绪论13-31
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究现状14-28
• 1.2.1 在役路基中水分迁移14-16
• 1.2.2 路基的平衡含水率16-20
• 1.2.3 基于模量控制的路基土压实技术20-22
• 1.2.4 含水率变化对路基土模量的影响22-28
• 1.3 存在问题28
• 1.4 研究内容与技术路线28-31
• 第二章 在役路基平衡含水率预估方法研究31-43
• 2.1 在役路基含水率实测数据31-33
• 2.2 在役路基平衡含水率影响因素分析33-34
• 2.3 基于修正气候指数的平衡含水率预估经验公式34-42
• 2.3.1 平衡含水率预估经验公式34-39
• 2.3.2 经验公式误差分析39-40
• 2.3.3 经验公式的验证40-42
• 2.4 本章小结42-43
• 第三章 模量与压实度控制路基土压实质量差异性分析43-61
• 3.1 试验材料与方法43-49
• 3.1.1 试验材料43-44
• 3.1.2 试验方法44-49
• 3.2 剪切模量实测数据统计49-50
• 3.3 模量与压实度差异性分析50-59
• 3.3.1 含水率对剪切模量的影响50-51
• 3.3.2 压实度对剪切模量的影响51-53
• 3.3.3 剪切模量与压实度对比分析53-56
• 3.3.4 剪切模量与稠度的关系56-59
• 3.4 本章小结59-61
• 第四章 基于水分迁移模拟的压实土剪切模量变化规律61-77
• 4.1 试验材料与方法61-64
• 4.1.1 试验材料61-62
• 4.1.2 试验方法62-64
• 4.2 数据整理与分析64-67
• 4.2.1 试样状态参数计算64-66
• 4.2.2 剪切模量的定义66-67
• 4.3 水分迁移对剪切模量的影响规律67-76
• 4.3.1 试样含水率对剪切模量的影响67-68
• 4.3.2 干湿路径对剪切模量的影响68-72
• 4.3.3 围压对剪切模量的影响72-74
• 4.3.4 孔隙比对剪切模量的影响74-75
• 4.3.5 初始含水率对剪切模量的影响75-76
• 4.4 本章小结76-77
• 第五章 结论与展望77-79
• 5.1 结论77-78
• 5.2 展望78-79
• 参考文献79-85
• 致谢85-86
• 攻读硕士期间发表的论文86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈礼彪,赵宣宪,郝中海;用最佳压实理论修筑高塑性粘土路基的试验研究[J];公路;1997年12期

2 包承纲;非饱和土的性状及膨胀土边坡稳定问题[J];岩土工程学报;2004年01期

3 熊承仁,刘宝琛,张家生,刘多文;重塑非饱和粘土抗剪强度参数与饱和度的关系研究[J];岩土力学;2003年S2期

4 景宏君;黄土路基积水入渗规律研究[J];公路交通科技;2004年04期

5 高彦斌;崔玉军;;法国鲁昂试验路堤与大气相互作用数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2007年S1期

6 杨树荣;拱祥生;黄伟庆;林宏达;;非饱和粘性路基土回弹模量之研究[J];岩土工程学报;2006年02期

7 孔令伟;陈建斌;郭爱国;赵艳林;吕海波;;大气作用下膨胀土边坡的现场响应试验研究[J];岩土工程学报;2007年07期

8 谢华昌;凌建明;;路基土湿度动态变化的测试方法[J];公路交通科技;2007年08期

9 凌建明;陈声凯;曹长伟;;路基土回弹模量影响因素分析[J];建筑材料学报;2007年04期

10 陈晋中;;毛细水作用下低路基强度和变形特性研究[J];山西大同大学学报(自然科学版);2008年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘小平;非饱和土路基水作用机理及其迁移特性研究[D];湖南大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王有昌;半填半挖路基水分运移规律及差异沉降形成机理研究[D];长沙理工大学;2009年

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本文编号：940558