粉煤灰在辽西季节性冻土地区路面基层中应用的试验研究

论文摘要

公路建设的快速发展,对促进国民经济的健康发展起到了重要的作用。路面基层是路面的主要持重层,其质量的好坏直接影响路面的整体承载能力和使用性能。本论文借鉴国内外先进经验,研究用大量粉煤灰替代水泥稳定砂性土做为路面基层。论文运用试验手段对稳定土的抗压强度、间接抗拉强度和抗冻性能进行了系统的研究,并通过回归分析获得了最佳配合比。另外,利用人工神经网络对试验所得的强度进行了预测,达到了较高的预测精度。同时,应用有限元分析软件ADINA进行了路面结构模拟,结果表明弯沉值满足相关要求,是一种适合辽西季节性冻土地区的路面结构。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文研究的意义与必要性
• 1.2 国内外研究现状与进展
• 1.3 论文研究内容
• 2 基层的技术要求与季节性冻土地区粉煤灰路面基层特征
• 2.1 路面基层混合材料的主要技术要求
• 2.2 原材料质量要求
• 2.2.1 粉煤灰
• 2.2.2 水泥
• 2.2.3 碎石
• 2.3 寒冷地区水泥粉煤灰稳定土路用性能
• 3 原材料性质分析
• 3.1 概述
• 3.2 粉煤灰性质分析
• 3.2.1 粉煤灰的形成
• 3.2.2 粉煤灰的细度
• 3.2.3 粉煤灰颗粒分析试验
• 3.2.4 粉煤灰的化学组成与性质
• 3.3 砂性土的性质分析
• 3.3.1 砂性土的含水量试验
• 3.3.2 砂性土的直接剪切试验
• 3.4 水泥的性质分析
• 3.5 碎石性质分析
• 3.6 聚羧酸系高效减水剂性质分析
• 3.6.1 性能特点
• 3.6.2 技术指标
• 4 稳定土混合料室内配比试验研究
• 4.1 均匀设计理论安排试验
• 4.1.1 均匀设计理论
• 4.1.2 均匀设计表及其特点
• 4.1.3 利用均匀设计安排试验
• 4.2 击实试验
• 4.2.1 仪器设备
• 4.2.2 试料准备
• 4.2.3 试验步骤
• 4.2.4 试验结果
• 4.2.5 加减水剂的稳定土含水量和干密度
• 4.3 稳定土无侧限抗压强度试验
• 4.3.1 仪器设备
• 4.3.2 试料准备
• 4.3.3 试件制备
• 4.3.4 试验结果
• 4.4 稳定土间接抗拉强度试验（劈裂试验）
• 4.4.1 仪器设备
• 4.4.2 试料准备
• 4.4.3 试件制备
• 4.4.4 试验步骤
• 4.4.5 试验结果
• 4.5 其它试验
• 4.6 抗冻性能试验
• 4.6.1 仪器设备
• 4.6.2 试料准备
• 4.6.3 试件制备
• 4.6.4 试验结果
• 4.7 试验数据的处理
• 4.8 对比试验
• 5 基于神经网络的路面基层稳定土强度预测
• 5.1 神经网络的组成和特点
• 5.1.1 神经网络的组成
• 5.1.2 神经网络的特点
• 5.2 BP神经网络
• 5.2.1 基本思想
• 5.2.2 BP网络模型与算法
• 5.2.3 BP神经网络结构的选择
• 5.3 神经网络在强度预测中的应用
• 6 基于 ADINA的路面结构模拟
• 6.1 有限元方法
• 6.1.1 ADINA简介
• 6.1.2 一般问题的 ADINA分析步骤
• 6.1.3 Drucker-Prager（DP）材料介绍及其计算准则
• 6.2 应用 ADINA建立路面结构分析模型
• 6.2.1 理论体系与路面结构
• 6.2.2 单元划分及边界条件
• 6.3 路面结构的有限元分析结果
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及科研成果