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冲击碾压荷载对旧水泥路面下路基的动力响应试验研究

作　者: 吴斌
导　师: 王桂尧
学　校: 长沙理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 冲击碾压旧路改建路基现场试验动应力流变动力学模型运动学方程
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 127次
引　用: 4次
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内容摘要

近年来,采用冲击压路机冲击压实旧水泥混凝土路面,进行水泥混凝土路面快速修复的技术,以其良好的实用性和明显的经济效益,引起了公路养护部门的重视,在旧水泥混凝土路面改建工程中,呈现出广阔的应用前景。但目前,冲击碾压技术的研究在国内尚处于起步阶段,综合理论研究、现场试验、数学模型对冲击碾压荷载的研究很少,一些重要指标缺乏相应的标准和足够的理论依据,因此存在较大的盲目性和随意性。本文结合316国道福建福州段旧水泥混凝土路面改建工程实践,对冲击碾压技术及其在旧路改建中对路基的动力作用进行了系统研究。首先,在汲取国内外冲击碾压技术理论研究和工程实践的基础上,对冲击碾压荷载加固原理、能量传递机理、影响深度等进行了分析研究;然后通过现场测试试验和大量的数据分析处理,分析了冲击碾压次数、施工速度等因素对路基动应力的影响,讨论了路基土中动力分布特性和规律。同时,为了检验冲击碾压荷载在旧路路基补充压实的效果,特选取了一段经冲击碾压处理后加铺水泥路面的路段进行现场试验,对交通荷载作用下的动力响应情况进行了采集和分析,得到了冲击碾压荷载的处理效果的评价。最后,在土体弹、塑特性及流变特性分析的基础上,结合冲击碾压破碎改建工程中振动现场监测结果和土动力本构模型的分析,建立了冲击碾压荷载与路基作用的动力学模型和运动学方程,为冲击破碎旧水泥混凝土路面技术的应用提供了参考。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-24
  1.1 冲击碾压技术概论  9-11
  1.2 冲击碾压技术的发展  11-13
  1.3 国内外研究现状  13-22
    1.3.1 冲击碾压技术研究现状  13-16
    1.3.2 路基设计理论模型研究现状  16-18
    1.3.3 路基土动力响应研究现状  18-22
  1.4 本文研究的意义与内容  22-24
第二章冲击碾压荷载作用机理  24-34
  2.1 冲击碾压机械  24-25
  2.2 冲击碾压技术的作用机理  25-31
    2.2.1 冲击力的作用机理  25-28
    2.2.2 冲击能量的传递机理  28-30
    2.2.3 冲击碾压荷载的影响深度  30-31
  2.3 冲击碾压技术的优点  31-33
  2.4 小结  33-34
第三章冲击碾压荷载作用下路基土动压力现场测试研究  34-49
  3.1 基本测试原理  34-36
    3.1.1 动应力测试原理  34
    3.1.2 测试仪器性能参数  34-36
  3.2 路基土动压力现场测试  36-39
    3.2.1 工程概况  36
    3.2.2 动态土压力盒的埋设  36-37
    3.2.3 测试方案  37-38
    3.2.4 测试流程  38-39
  3.3 测试结果分析  39-47
    3.3.1 垂直向与侧向动土压力分析  39-40
    3.3.2 测试时程分析  40-41
    3.3.3 旧水泥路面板破碎前后路基动土压力变化  41-44
    3.3.4 动土压力沿土基深度方向分布特性  44-45
    3.3.5 施工速度对动土压力的影响  45-46
    3.3.6 动土压力的衰减规律  46-47
  3.4 小结  47-49
第四章冲压后路基在交通荷载作用下动压力测试研究  49-60
  4.1 交通荷载对路基的影响  49-51
  4.2 交通荷载作用下路基土动压力现场测试  51-52
    4.2.1 工程概况  51
    4.2.2 现场测试方案  51-52
  4.3 测试结果分析  52-59
    4.3.1 行车荷载大小对路基动压力的影响  52-55
    4.3.2 行车速度对路基动压力影响  55-56
    4.3.3 动应力沿路基土深度方向分布规律  56-59
  4.4 小结  59-60
第五章冲击碾压动力学模型研究  60-74
  5.1 冲击碾压荷载特性及描述  60-63
    5.1.1 冲击碾压荷载的描述分析  60-62
    5.1.2 冲击碾压荷载的特性  62-63
  5.2 路面结构体系及路基工作区  63-64
  5.3 冲击碾压荷载与路基系统的动力学模型  64-73
    5.3.1 几点假设  64-65
    5.3.2 多相连续体力学基本方程  65-66
    5.3.3 常用的土体本构模型理论  66-69
    5.3.4 冲击碾压动力学模型  69-73
  5.4 小结  73-74
第六章结论和展望  74-78
  6.1 本文主要研究成果  74-77
  6.2 进一步工作的建议  77-78
参考文献  78-83
致谢  83-84
附录A（攻读学位期间发表论文目录）  84
附录B（攻读学位期间参与课题目录）  84

冲击碾压荷载对旧水泥路面下路基的动力响应试验研究

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