长株高速公路台背回填石灰土工程应用研究

论文摘要

随着公路建设中桥涵结构物的增多,台背回填的质量好坏直接关系到一条高速公路使用性能和使用寿命的好坏。台背回填不利主要带来的病害有:回填区路面严重破坏;搭板与桥头连接处路面发生车辙、开裂;搭板末端与路基交界处路面出现横向裂缝和差异沉降;搭板上覆路面面层出现车辙;回填区末端路面出现横向开裂等。因此,对台背回填材料及稳定性进行研究,对保证高速公路建设的质量、加快建设速度有着及其重要的现实意义。目前,在处理台背回填带来的不利影响时,主要的措施有:对台背地基进行处理;采用较好的回填材料及采用适当的施工工艺。本文结合长株高速公路实体工程,主要从材料的角度进行考虑。选用石灰土进行研究。通过对石灰土的作用机理、影响因素进行分析,石灰土目前主要存在的问题有:最佳含水量的确定方法存在不足,石灰剂量的确定方法存在不足,检测指标存在不足本课题结合长株高速公路黄花互通AK0+640涵洞实体工程对这3个问题进行研究。针对最佳含水量的确定问题,本课题在初始击实试验确定的最佳含水量的基础上,对每组石灰剂量增加2.5%的含水量,做对比试验来确定对石灰土强度形成最为有利的含水量;针对石灰剂量的确定问题,本课题选取无侧限抗压强度、CBR、CBR膨胀量及压缩系数4个指标进行综合确定。为了保证台背回填实体工程的质量,本课题对石灰土的干密度、无侧限抗压强度、弹性模量及直剪强度指标随龄期的变化进行了测定。强度指标测试结果显示:石灰土的强度增长主要集中在前一个月内,后期变化比较缓慢。为了初步验证石灰土的台背回填效果,结合试验测定的一系列结果,本文采用ANSYS软件对台背回填路基的工后沉降进行了数值模拟。最后,本课题为了保证回填路基的质量和最终验证石灰土回填的效果,针对长株高速公路AK0+640台背回填实体工程可能出现的一系列问题,提出了一系列质量控制的方法并对回填路基进行了弯沉检测和沉降观测。结果显示:采用石灰土进行台背回填,回填部分具有很好的承载能力,能很好的满足性能要求。并相比风积砂、粘性土、砂砾而言,更大的提高了回填部分的整体承载能力,表现出了更优良的力学能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪言
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 台背回填国内外研究现状
• 1.3 本课题的研究思路
• 1.4 本课题的主要工作
• 第二章 石灰改良土工程性质及作用机理
• 2.1 石灰改良土概述
• 2.2 石灰改良土的作用机理
• 2.3 影响石灰土工程性质的主要因素
• 2.4 石灰改良土作为台背回填材料的优势
• 2.5 石灰改良土工程应用中主要存在的问题
• 2.6 本章小结
• 第三章 长株高速公路台背回填石灰土配比研究
• 3.1 长株高速公路项目概况
• 3.2 原始材料的确定
• 3.3 含水量的确定
• 3.4 石灰剂量的确定
• 3.5 含水量及石灰剂量的选择
• 3.6 各指标变化规律分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 石灰土性能随龄期变化分析
• 4.1 干密度及压实度变化规律
• 4.2 弹性模量变化规律
• 4.3 无侧限抗压强度变化规律
• 4.4 直剪强度变化规律
• 4.5 本章小结
• 第五章 涵台变形数值模拟及处治措施研究
• 5.1 国内外台背回填计算研究现状
• 5.2 台背回填数值计算模型的建立
• 5.3 台背回填数值模拟结果及分析
• 5.4 处治措施研究
• 5.5 本章小结
• 第六章 台背回填质量控制及后期检测评价分析
• 6.1 排水设计
• 6.2 压实度评价
• 6.3 弯沉检测
• 6.4 沉降观测及与模拟结果比较
• 6.5 本章小结
• 第七章 主要结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 成果价值
• 7.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录（攻读学位期间发表论文目录）