黄土压实机理研究

论文摘要

我国黄土分布范围广泛,成分和性质特殊。如何使黄土达到较大密实度、提高黄土路基压实质量,已成为高速公路修筑过程中一个急待解决的难题。施工中严格控制压实质量,确保压实度,是提高路基承载能力和抗变形能力的一种经济有效的方法。研究黄土的压实曲线、压实特性及黄土中压应力传播规律,既补充完善了压实技术与理论,又具有工程实用价值。本文从黄土的机械物理性质入手,分析研究了黄土材料的颗粒组成和主要特点,讨论了黄土最大干密度的确定方法,通过重型击实试验绘制了黄土击实特性曲线。利用长安大学杨人凤教授设计的专利产品冲击振动复合型压路机模型进行了实验室压实试验,对黄土路基进行了室内静力+冲击和静力+冲击+振动两种压实的模拟研究。分析了黄土在压实过程中的动态特性。从压实度和压应力两方面,对比分析了两种压实工况。研究了黄土在两种工况作用下的压实特性,分析了黄土冲击振动压实机理。试验利用压力传感器采集黄土中的动态压力信号,监测整个压实过程,并通过对压力信号的分析处理,揭示了振动作用力和冲击作用力在黄土中的传播规律。结果表明,压实方法对黄土路基的压实效果影响很大,振动+冲击较静碾+冲击对深层土体作用效果明显,为黄土压实的进一步研究提供了理论基础。文章最后介绍了机械阻抗法的基本方法,阐明了该方法解振动压路机位移方程的具体过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题提出的背景及意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 主要研究内容及方法
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 第二章 压实理论及其冲击振动复合压实设备模型
• 2.1 压实理论
• 2.1.1 压实方法
• 2.1.2 压实理论发展
• 2.2 压实设备的发展
• 2.3 压实技术及设备发展趋势
• 2.4 冲击振动压路机结构及工作原理
• 2.5 冲击振动复合压实设备的优点和应用范围
• 第三章 黄土压实试验研究
• 3.1 黄土概述
• 3.2 黄土的地质特征
• 3.2.1 黄土的地层划分
• 3.2.2 我国黄土沉积的分区
• 3.3 黄土的微结构特征
• 3.3.1 黄土的微结构特征及骨架颗粒形态
• 3.3.2 黄土骨架颗粒的连接形式
• 3.3.3 黄土骨架颗粒的排列方式和孔隙
• 3.3.4 黄土的微结构分类
• 3.3.5 黄土的胶结物质和胶结类型
• 3.3.6 黄土的物理力学性质
• 3.4 试验所用黄土粒径组成特点
• 3.5 试验所用黄土的液－塑限
• 3.6 黄土的压实标准
• 3.7 黄土击实特性
• 3.8 黄土的实验室压实研究
• 3.9 信号采集
• 3.10 压力传感器标定
• 3.11 压实度传播规律
• 3.11.1 冲击振动压实机理分析
• 3.11.2 冲击＋静碾压实工况
• 3.11.3 冲击＋振动＋静碾压实工况
• 3.12 压力信号的处理与分析
• 3.12.1 冲击＋静碾压力信号处理与分析
• 3.12.2 冲击＋振动＋静碾压力信号处理与分析
• 3.13 压应力分析
• 第四章 机械阻抗法在振动压路机中的应用
• 4.1 机械阻抗的定义
• 4.2 基本元件的机械阻抗
• 4.2.1 弹簧的机械阻抗
• 4.2.2 阻尼器的机械阻抗
• 4.2.3 质量的机械阻抗
• 4.3 机械阻抗计算的基本原理
• 4.3.1 并联系统
• 4.3.2 串连系统
• 4.4 在振动压路机中的应用
• 4.4.1 建立机械阻抗线路图
• 4.4.2 模型求解
• 4.4.3 试验验证
• 4.5 结语
• 结论与建议
• 研究结论
• 进一步研究的建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 致谢