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《路基土非飽和特性及回彈模量預(yù)估模型》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要回彈模量的準(zhǔn)確預(yù)估和合理取值是完善瀝青路面設(shè)計(jì)參數(shù)體系的一項(xiàng)核心內(nèi)容。對(duì)處于特定狀態(tài)的各類路基土來(lái)說(shuō),影響其模量值的主要因素是濕度狀況和應(yīng)力水平,且二者存在一定的耦合效應(yīng)。因此,在進(jìn)行回彈模量預(yù)估時(shí),需要兼顧兩者的影響,以提高預(yù)估的準(zhǔn)確性。然而,現(xiàn)有回彈模量預(yù)估本構(gòu)模型多將二者的影響分離,對(duì)于濕度一般通過(guò)模型參數(shù)或者引入環(huán)境影響修正系數(shù)予以反映,難以體現(xiàn)路基的實(shí)際工作狀況。本文針對(duì)路基土的非飽和特性,采用基質(zhì)吸力作為路基濕度的問(wèn)接表征指標(biāo)。在不同含水量和壓實(shí)度條件下對(duì)3種典型土組進(jìn)行回彈模量重復(fù)加載三軸試驗(yàn)及基質(zhì)吸力測(cè)試?;谠囼?yàn)結(jié)果
2、,系統(tǒng)分析了應(yīng)力狀況和基質(zhì)吸力對(duì)路基土回彈模量的影響,最終建立了可全面考慮應(yīng)力水平及濕度耦合影響的路基土回彈模量預(yù)估模型。論文主要工作和成果如下:(1)引入非飽和土力學(xué)理論,采用基質(zhì)吸力間接表征路基濕度狀況,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及資料調(diào)研,分析了地下水、wPI(1'200×PI)、TMI指數(shù)等參數(shù)對(duì)路基土基質(zhì)吸力的影響,提出了相應(yīng)的預(yù)估模型。(2)在不同含水量和壓實(shí)度條件下制備圓柱體試件,通過(guò)重復(fù)加載三軸試驗(yàn)測(cè)定路基土回彈模量,同時(shí)采用濾紙法測(cè)定相應(yīng)情況下的基質(zhì)吸力;詳細(xì)分析了基質(zhì)吸力和應(yīng)力狀態(tài)(偏應(yīng)力、圍壓、體應(yīng)力)對(duì)路基土回彈模量的影響。(
3、3)采用體應(yīng)力和偏應(yīng)力分別考慮側(cè)限力及剪切力的影響,并以基質(zhì)吸力作為濕度指標(biāo),建立了基于非飽和土力學(xué)理論的路基土回彈模量預(yù)估模型。與已有模型的對(duì)比分析表明,本文建立的模型能夠較好地表征路基土回彈模量的應(yīng)力依賴性,并能準(zhǔn)確反映濕度的影響。(4)分析提出了預(yù)估模型變量與參數(shù)的確定方法,通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析得出了預(yù)估模型中四參數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和取值范圍,以及采用物性參數(shù)確定四參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,從而提供了由物性參數(shù)預(yù)估路基土回彈模量的一種方法。本文的各項(xiàng)研究成果可供路基土回彈模量的預(yù)估與合理取值借鑒參考。關(guān)鍵詞:路基土,回彈模量,預(yù)估模型,濕度,
4、基質(zhì)吸力,應(yīng)力水平,非飽和土力學(xué)AbstractABSTRACTTheresilientmodulusofthematerialsusedinvariouspavementlayershasbeenusedextensivelyasanimportantmaterialpropertyinstructm'aldesignofpavement.Thestressandmoisturecontentofthesubgradesoilshavebeenobservedtoexertsignificanteffectsonthemeasuredr
5、esilientmodulus.Charactrizationofmoistureandstressdependentresilientmodulusofsubgradesoilsisademandingandterioustask.Thisdissertationpresentsanewpredictionmodelintakingaccounttheeffectsofboththestressstateandmoisturecontentontheresilientmodulusofsubgradesoilsbasedonthecon
6、ceptofsoilsuction.Themainresearchresultsofthisdissertationareasfollows:(1)Thesuitabilityofusingmatricsuctionasastatevariabletocharacterizeandpredictsubgrademoistureinthemodelforpredictingtheresilientmodulusisvalidated.Onthebasisoftheinfluencefactorsofsubgradematricsuction
7、,matricsuctionpredictivemodelisrespectivelypresented.(2)Thetriaxialtestswereconductedon3subgradesoilscompactedatthreedifferentkindsofmoisturecontents,thatisOMC-3%,OMCandOMC+3%.ThematricsuctionforsoilsweremeasuredusingthefilterpapermethodwimWhatmanNo.42filterpaper.Itisobse
8、rvedthatallincreaseinmatricsuctionandconfiningstressincreasestheresilientmodulus,anincreaseindev