干湿循环下红砂岩路基填料回弹模量控制研究

发布时间：2021-10-14 22:07

　　经过多次干湿循环的红砂岩,其强度衰减特性十分明显,路用性能难以得到保障。该文基于室内干湿循环试验,揭示了3种红砂岩素土和不同水泥剂量改良土的强度变化规律。结果表明:红砂岩素土强度在干湿循环作用下衰减明显,回弹模量随干湿循环次数增加而减小;掺加一定量水泥可以有效遏制水活性,强度衰减幅度减小,随着水泥改良土龄期增长,第3次干湿循环后试件回弹模量缓慢回升。分析了路面与车辆的相互作用关系,根据路面的不平整度确定了车辆动态加载模型;基于动应变控制法和有限元法,针对3种不同路堤强度进行结构建模分析,得到了红砂岩改良层回弹模量和填筑深度的关系,通过幂函数拟合确定了重交通条件下满足动应变条件的改良层所需回弹模量的临界值,并于实际工程中得到验证。 

【文章来源】：中外公路. 2020,40(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

怀芷高速路面结构层示意图

对怀芷高速K24标段、K30标段和K31标段3处红砂岩进行取样和筛分试验,各标段土样和级配曲线如图2、3所示。由图2、3可知:这3种土均为粗粒土,整体粒径大小为K24>K30>K31。图3 3种红砂岩的级配曲线

图2 3种红砂岩土样为模拟路基土含水率在运营期间处于平衡含水率附近波动的情况,进行了室内重型击实试验和干湿循环条件下红砂岩素土的回弹模量试验。试验方案如下:① 通过重型击实试验得到3种土样的最佳含水量womc和最大干密度ρd,如表1所示;② 使用CMT5105万能压力机静压成型试件,成型条件为最佳含水率和目标压实度,此压实度即为路床层的设计压实度96%;③ 向试件模具两端放置透水石并从顶部加水至平衡含水量wemc附近,静置一段时间至试件底部透水石湿润,确保水分渗透至试件底部;④ 在40 ℃的烘箱内脱水至目标含水率,期间每隔30 min取出试件称重,保证含水率波动在目标范围内,反复重复“加水→渗透→静置→脱水”的一系列干湿循环流程以模拟路基含水率波动情况。


本文编号：3436900