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级配砂石混合料抗剪性能分析

作　者: 铁峰
导　师: 史三元
学　校: 河北工程大学
专　业: 岩土工程
关键词: 级配 砂石混合料 大型直剪仪 抗剪强度
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本文通过室内大型直剪仪对砂石混合料进行剪切试验研究，对级配对砂石混合料的抗剪性能及其影响规律进行深入研究。通过对不同级配200，400，600，800kPa垂直压力下进行大型直接剪切试验，进一步完善了室内大直剪仪的使用，提出大直剪仪在应用过程中容易出现问题的解决方法，得到本地区砂石混合料的抗剪强度参数以及配比对砂石混合料的抗剪性能的影响规律。本文主要包括以下内容：（1）根据砂石混合料作为粗粒料的工程应用，提出了粗粒料的研究方法和研究现状等内容；（2）对室内土工试验所应用的主要设备进行优缺点分析，便于进行土工试验时的设备和试验方法选择；（3）通过研究粗粒料的本构关系理论，建立砂石混合料的本构关系方程；（4）对不同级配的砂石混合料进行室内直剪仪的剪切强度试验，，得出不同级配的砂石混合料在200，400，600，800kPa垂直压力下的抗剪强度，为本地区建筑地基、路基路面等工程的设计施工提供了参考依据；（5）实验结果表明：当混合料中石料的含量从50%到60%时，混合料的抗剪性能显著增强，但是，当石料的含量在60%到70%的时候，混合料的抗剪性能不再增加，当混合料中石料的含量大于70%的时候，混合料的抗剪性能开始降低；各个配比混合料对抗剪强度参数影响不大，对抗剪强度参数c的影响较大，当混合料中石料的比例从50%到60%时，混合料的c增加明显，但是，当石料的比例在60%到70%的时候，混合料的c不再增加，当混合料中石料的比例大于70%的时候，由于砂比例过低，影响混合料的整体性，混合料的c开始降低。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章 绪论  10-22
  1.1 引言  10
  1.2 国内外研究背景和现状  10-16
    1.2.1 粗粒料变形特性  10-11
    1.2.2 粗粒料超径颗粒研究  11-13
    1.2.3 粗粒料剪胀型粒研究  13
    1.2.4 粗粒料颗粒破碎研究  13-16
  1.3 大型直剪仪在粗粒土中的应用  16-21
    1.3.1 大型直剪仪研究背景及现状  16-19
    1.3.2 大型直剪仪与单剪仪等土工试验仪器的优缺点分析  19-21
  1.4 本文研究内容  21-22
第2章 砂石混合料抗剪性能设计理论  22-31
  2.1 引言  22
  2.2 粗粒土的抗剪强度表达式  22-25
  2.3 本构模型  25-30
    2.3.1 “南水”双屈服面模型  25-26
    2.3.2 Duncan-Chang E-n 模型  26
    2.3.3 土的本构模型  26-29
    2.3.4 基于粗粒料的砂石混合料的本构模型  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章 砂石混合料抗剪性能试验设计与实施  31-43
  3.1 引言  31
  3.2 试验目的及内容  31
  3.3 试验装置  31-36
    3.3.1 电热恒温鼓风干燥箱  31-32
    3.3.2 STDJ-3A 型数显多功能电动击实仪  32-34
    3.3.3 TDZJ-100 室内大型直剪仪  34-36
  3.4 原材料的选取  36-37
    3.4.1 砂的选取  36
    3.4.2 石料的选取  36-37
  3.5 试验实施  37-42
    3.5.1 原材料的级配分析  37-38
    3.5.2 原材料含水率的测定  38
    3.5.3 各个配比混合料的最佳含水率和最大干密度的测定  38-40
    3.5.4 室内直剪仪中各个参数的确定  40-42
    3.5.5 各个配比混合料试块的压实方案  42
  3.6 本章小结  42-43
第4章 砂石混合料抗剪性能试验结果  43-49
  4.1 引言  43
  4.2 试验结果  43-48
    4.2.1 试件破坏形态及停机条件  43
    4.2.2 剪切强度  43-44
    4.2.3 应力与应变关系  44-48
  4.3 本章小结  48-49
第5章 砂石混合料抗剪性能试验结果分析  49-56
  5.1 引言  49
  5.2 抗剪强度分析  49-51
  5.3 抗剪强度参数分析  51-54
    5.3.1 内摩擦角φ分析  53
    5.3.2 粘聚力c分析  53-54
  5.4 剪切强度与剪切位移的分析  54
  5.5 对剪胀问题的处理分析  54-55
  5.6 本章小结  55-56
结论与展望  56-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
作者简介  64-65
攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况  65-66

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑材料
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