細粒土的壓實特性與潮濕地區(qū)公路路基填筑控制技術研究.pdf

1、在我國南方地區(qū)的公路建設中，含砂粉土、一般粉土和粘性土、高液限粘土等細粒土作為路基填料使用廣泛，由于該地區(qū)氣候潮濕，土體天然含水率較高，施工中普遍存在路基碾壓困難的問題。如果通過翻曬等措施使填料含水率降低至符合規(guī)范要求后進行碾壓，則施工工期和路基的長期穩(wěn)定性均難以保證。此外，由于土體中的細顆粒含量較高，部分填料的承載比強度難以達到現行規(guī)范的要求。論文以湖南省交通運輸廳科技進步與創(chuàng)新計劃《公路細粒土路基壓實施工技術研究》等項目為依托，通過

2、理論分析、室內外試驗等技術手段，對細粒土的工程特性與潮濕地區(qū)公路路基填筑控制技術進行了深入的研究，解決了潮濕地區(qū)直接利用細粒土進行路基填筑的諸多技術難題，主要研究內容如下：
　　 (1)細粒土的壓實特性和全壓實曲線研究。與傳統(tǒng)擊實試驗相比，論文中進行的擊實試驗含水量范圍更廣，其目的是為了了解和掌握以往被人們忽視的壓實曲線的重要邊界特征。將擊實所得的含水量與干密度關系經指標換算轉化為含水量與飽和度關系，通過引入與土體物理性質和擊實

3、功大小相關的Sm、Wm、p和n四個參數，提出細粒土的全壓實曲線方程及其參數的確定方法。分析了Sm、Wm、p和n對壓實曲線形狀的影響、參數與土體物理性質及壓實功大小的相關性。通過典型細粒土填料擊實試驗結果，對提出的全壓實曲線數學模型進行了驗證。
　　 (2)細粒土的分類及其工程特性研究。對比分析了國內外不同國家提出的細粒土分類標準，對美國愛德華州EPC分類體系進行了詳細的分析評價，采用該分類體系對湖南省典型細粒土路基填料的工程適應

4、性進行了評價。通過不同擊實功下土樣CBR與含水量關系試驗，對不同壓實狀態(tài)下粉砂土、一般粘性土、高液限紅粘土等典型細粒土樣在浸水后的強度和變形等水穩(wěn)性能進行了系統(tǒng)的試驗研究。
　　 (3)凸塊振動碾碾壓機理的簡化分析。粘性土在凸塊振動碾的碾壓作用下，土體將要發(fā)生大變形現象，基于此，在非線性強度準則的基礎上，采用大變形、雙標量損傷本構模型和塑性理論，構造了凸塊振動碾碾壓粘性細粒土的靜、動力簡化分析模型；獲得了凸輪動態(tài)和靜態(tài)壓密時彈性

5、區(qū)的應力和速度分布規(guī)律和凸輪動態(tài)壓密時彈性區(qū)、損傷區(qū)和塑性區(qū)中的應力和速度分布解。凸輪碾壓的有效影響深度數值計算結果與工程實踐較為吻合。
　　 (4)路基的現場碾壓試驗和潮濕地區(qū)高速公路路基壓實控制指標和標準研究?？偨Y了影響路基壓實的因素，對高含水量含粉砂土和高液限土(紅粘土)開展了大型現場碾壓試驗研究。通過設置不同的松鋪厚度、填筑含水量、碾壓遍數，以及使用不同的壓實機械等試驗條件獲得了豐富的成果；總結了這兩類土體的現場碾壓特性