基于亞塑性理論的低液限粘土本構(gòu)模型與改善試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市的擴(kuò)張需要修建越來(lái)越多的高速公路。高速公路不可避免的會(huì)穿越許多地質(zhì)條件不明的區(qū)域。此類區(qū)域內(nèi)尚未存在有關(guān)于土體工程性質(zhì)等的研究。土體的工程性質(zhì)一直是本領(lǐng)域內(nèi)較難以研究的問(wèn)題之一，如果只是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的類比推理而沒(méi)有深入研究土體工程性質(zhì)，則會(huì)在其應(yīng)用的過(guò)程中產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。本文依托濰北平原高速公路修建過(guò)程中遇到的特殊土質(zhì)及其在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，開展了詳細(xì)而深入的研究。具體研究工作如下:
　　(1)依托

2、實(shí)體工程項(xiàng)目，實(shí)地調(diào)查了路線穿越場(chǎng)區(qū)自然地理環(huán)境和水文、工程地質(zhì)條件。根據(jù)該工程項(xiàng)目路基填料指定取土場(chǎng)的區(qū)域地質(zhì)條件，確定了現(xiàn)場(chǎng)土體的取樣方案。
　　(2)針對(duì)從取土場(chǎng)獲取的土樣，開展了較全面的室內(nèi)試驗(yàn)，首次深入全面地研究了該地區(qū)土體試樣的工程性質(zhì)并按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)確定了其名稱為低液限粘土。在路基填筑施工期開展了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，埋設(shè)了電子監(jiān)測(cè)設(shè)備，研究了低液限粘土用作路基填料時(shí)的力學(xué)特性和變形規(guī)律。
　　(3)研究了亞塑性理論的起源，

3、重點(diǎn)分析了其限制條件。以Gudehus-Bauer亞塑性本構(gòu)模型為主線，首次引入受含水率影響的粘聚力變量并依據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的試驗(yàn)成果，研究了適用于壓實(shí)狀態(tài)下低液限粘土的亞塑性本構(gòu)模型。
　　(4)參照現(xiàn)場(chǎng)使用的路床區(qū)改善低液限粘土方案，并結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)得出的低液限粘土工程性質(zhì)，分析了不同外加材料對(duì)低液限粘土的改善機(jī)理，制定了改善低液限粘土對(duì)比試驗(yàn)方案并進(jìn)行了室內(nèi)力學(xué)性能試驗(yàn)，對(duì)比分析了不同方案的改良效果，提出了滿足規(guī)范要求

4、的新型低液限粘土改良方案。
　　(5)整理室內(nèi)改良試驗(yàn)得到的成果，在現(xiàn)場(chǎng)選取路基試驗(yàn)段進(jìn)行加固土的路用力學(xué)性能試驗(yàn)，包括路面彎沉試驗(yàn)及堆載試驗(yàn)。選用原方案的路基試驗(yàn)段并按照新型改良方案鋪設(shè)路床區(qū)改善土層，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了彎沉試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明改善土層的短時(shí)強(qiáng)度能滿足要求。選取現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)中埋設(shè)電子監(jiān)測(cè)設(shè)備的路基區(qū)間為試驗(yàn)段，一部分鋪設(shè)改善土層而另一部分不進(jìn)行處理以進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，首次開展了現(xiàn)場(chǎng)路基堆載觀測(cè)試驗(yàn)以研究路床區(qū)改善土層的