都汶高速公路多層夯實(shí)路基土的變形問題及其與含水量的關(guān)系.pdf

1、由于飽和土和非飽和土在工程性質(zhì)上存在根本差異，將二者加以明確區(qū)分是必要的。在實(shí)際工程工程技術(shù)人員—般是將土作為飽和土進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和舡，但隨著認(rèn)識(shí)和研究的深入，人們已經(jīng)注意到對(duì)于某些特殊區(qū)域或特殊性質(zhì)的土，這種簡化將造成研究理論的失誤或工程浪費(fèi)。 非飽和土復(fù)雜性主要是因?yàn)榭紫稓獾拇嬖?，使得土中含有總?yīng)力作用和吸力，并且也使得非飽和土的變形與強(qiáng)度特性比飽和土復(fù)雜得多，其中吸力直接影響非飽和土的整個(gè)理論框架。非飽和土的工程特性與吸力

2、有著密切聯(lián)系。正是基于這一點(diǎn)，在閱讀和分析了大量文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，總結(jié)了近年來非飽和土在理論上取得的成就，提出了本文研究的基本任務(wù)。本文以都汶高速公路強(qiáng)夯路基重塑非飽和土為研究對(duì)象，通過改進(jìn)常規(guī)三軸儀，對(duì)研究對(duì)象作三軸試驗(yàn)，從而得到基質(zhì)吸力與土質(zhì)、圍壓和含水量的關(guān)系。在對(duì)非飽和土力學(xué)特性研究現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)述的基礎(chǔ)上，考慮到以往學(xué)者描述的土水特征曲線(SWCC)的方程都比較復(fù)雜，未知參數(shù)多由經(jīng)驗(yàn)得到，且應(yīng)用起來比較困難，故筆者首先由基質(zhì)吸力與圍

3、壓和含水量之間的關(guān)系入手，運(yùn)用從試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)通過統(tǒng)計(jì)分析理論推導(dǎo)出適用于本工程土的簡單實(shí)用的土水特征曲線表達(dá)式。 鑒于試驗(yàn)條件以及工程實(shí)際情況，結(jié)合前面擬合的土水特征曲線公式，應(yīng)用廣義虎克定律和Fredlund提出的非線性彈性一維情況下飽和土的應(yīng)力．應(yīng)變關(guān)系，來得到適用本工程的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，其中由于土的分層以及為了使該關(guān)系式具有適用性，本文用變形模量來代替切線彈性模量。變形模量的測(cè)量是整體荷載作用下進(jìn)行的，這種測(cè)量方式也是本

4、文所用的一種針對(duì)層狀土現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)方法，是對(duì)層狀土體研究的一種嘗試。通過模擬試驗(yàn)來研究層狀強(qiáng)夯路基土的變形特性，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到各層土在不同荷載作用、不同深度，應(yīng)力應(yīng)變的變化情況。以往在非飽和土變形研究上多借助于實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試來完成，而在這個(gè)過程中，土的天然結(jié)構(gòu)容易被破壞，要得到準(zhǔn)確的理論是很困難的。強(qiáng)夯土天然結(jié)構(gòu)本身在施工中就被破壞，而試驗(yàn)時(shí)所取的土也不需要原狀土，這樣可以使試驗(yàn)?zāi)芨鼫?zhǔn)確地描述該工程的路基土變形特性。根據(jù)所提出的理論來指導(dǎo)