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重复荷载作用下高液限粘土路基永久变形分析

作　者: 胡滔
导　师: 肖武权；李志勇
学　校: 中南大学
专　业: 土木工程
关键词: 高液限粘土水泥改良重复荷载永久变形动强度
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

高液限粘土分布广泛,其物理力学性能较差,是一种不良的路基填料。为了有效利用高液限粘土并保证路基的长期力学性能,对高液限粘土及其改良土进行物理力学试验,研究高液限粘土及改良土在动载作用下的变形特性及动力参数是有必要的。本文首先从高液限粘土的基本性质试验、静、动三轴试验着手,对高液限粘土的回弹变形、永久变形、动强度等动力特性进行试验研究,获得了高液限粘土的动态力学性能的特征,并建立了回弹变形及永久变形经验公式,给出了允许应变为1%的动应力幅值。接着对高液限粘土水泥改良土的力学性质进行了研究,包括击实、无侧限抗压强度、动强度试验等,获得了改良土的动态力学性能的特征,给出了永久应变经验公式参数表及允许应变为1%的动应力幅值。验证高液限粘土经水泥改良后,动强度显著提高,可以满足高速公路路基土的填筑要求。最后,通过上述试验得到的动态力学参数,结合工程试验段填筑工况,运用FLAC3D软件建立高液限粘土(路堤部分)及水泥改良土(路床部分)填筑的路基模型,计算在标准轴载下路基的动力响应。验证了高液限粘土不能完全用于填筑路堤,在距路堤顶面以下1.2m范围内需改良。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-17
  1.1 研究背景  7-9
  1.2 高液限粘土特性与研究现状  9-13
    1.2.1 高液限粘土物理性能  9
    1.2.2 高液限粘土强度研究  9-10
    1.2.3 高液限粘土改良研究  10-13
  1.3 路基土的动力变形研究现状  13-16
  1.4 研究内容和研究意义  16-17
第二章粘性土变形影响因素分析  17-22
  2.1 动强度及其破坏标准  17
  2.2 应力水平  17-18
  2.3 应力历史  18-19
  2.3 触变性  19
  2.4 加载频率  19
  2.5 含水量  19
  2.6 冻融循环  19
  2.7 粘性土路基永久变形模型  19-20
  2.9 本章小结  20-22
第三章高液限粘土及水泥改良土工程性质试验研究  22-58
  3.1 工程概况  22-23
  3.2 高液限粘土物理力学试验  23-28
    3.2.1 常规物理力学试验  23-27
    3.2.2 静三轴试验  27-28
  3.3 高液限粘土动强度试验  28-33
    3.3.1 试验参数  29-30
    3.3.2 试验结果  30-31
    3.3.3 建立回归方程  31-33
  3.4 高液限粘土改良土物理力学试验  33-43
    3.4.1 击实试验  33-34
    3.4.2 无侧限强度试验  34-38
    3.4.3 承载比(CBR)试验  38-40
    3.4.4 静回弹模量试验  40-43
  3.5 高液限粘土水泥改良土静三轴试验  43-45
    3.5.1 加载围压  43
    3.5.2 试验分组与试验结果  43-45
  3.6 高液限粘土水泥改良土动强度试验  45-56
    3.6.1 试验分组  46-48
    3.6.2 试验结果与分析  48-56
  3.7 本章小结  56-58
第四章高液限粘土路基永久变形数值计算分析  58-71
  4.1 数值计算模型及参数选取  58-61
    4.1.1 数值计算模型  58-59
    4.1.2 计算参数  59
    4.1.3 荷载模式  59-60
    4.1.4 力学阻尼  60-61
    4.1.5 边界条件  61
  4.2 单轮组动载下路基变形分析  61-69
    4.2.1 单次加载下路基的变形特性  61-64
    4.2.2 重复加载下路基的变形特性  64-69
  4.3 本章小结  69-71
第五章结论  71-72
参考文献  72-77
致谢  77-78
攻读硕士学位期间参与科研情况  78

重复荷载作用下高液限粘土路基永久变形分析

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