新型塑料土工格栅加筋路面基层稳定土的试验研究

论文摘要

本论文以新型塑料土工格栅为研究对象,通过研究水泥、风积砂以及碎石的性质,运用均匀设计理论来优化安排试验,通过水泥稳定风积砂的击实试验和无侧限抗压强度试验,得到最佳含水量、最大干密度、无侧限抗压强度、回弹模量等指标,应用SPSS软件进行回归分析,得到了材料的最佳配合比。本文并以水泥稳定土最佳配比为基础,进一步对土工格栅加筋半刚性基层材料进行试验研究,通过稳定土的抗压强度试验和稳定土梁的抗弯拉试验,分析土工格栅在加筋半刚性基层材料中所起的作用。通过大型有限元软件ANSYS模拟,对典型路面结构与旧路结构进行了模拟,分析土工格栅在加筋路基底层所起的作用。结果表明,路面基层在土工格栅加筋后,加固效果明显,在路面弯沉与应力集中方面都有所减少。应用人工神经网络对水泥稳定风积砂无侧限抗压强度进行预测,预测结果有较高的精度,同时对工程具有一定的指导意义。

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
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 论文研究的内容
• 2 原材料性质分析与土工格栅作用机理研究
• 2.1 概述
• 2.2 风积砂土的性质分析
• 2.2.1 风积砂土的物理性质
• 2.2.2 风积砂土的颗粒分析试验
• 2.2.3 风积砂土的液塑限试验
• 2.2.4 抗剪强度指标C、φ的测量
• 2.2.5 风积砂土的工程性质
• 2.3 水泥的性质分析
• 2.4 碎石的性质分析
• 2.5 土工格栅的加筋机理研究与性能参数分析
• 2.5.1 土工格栅的组成成分与应用范围
• 2.5.2 土工格栅的作用机理研究
• 2.5.3 土工格栅的物理参数
• 3 均匀设计在路面基层试验中的应用
• 3.1 均匀设计理论的思想
• 3.1.1 均匀设计的优越性
• 3.2 均匀设计表及其特点
• 3.3 利用均匀设计安排试验
• 4 水泥稳定风积砂室内配比试验与土工格栅加筋基层材料试验研究
• 4.1 击实试验
• 4.1.1 主要仪器设备
• 4.1.2 材料准备
• 4.1.3 试验过程
• 4.1.4 试验结果
• 4.2 无侧限抗压强度试验
• 4.2.1 主要试验设备
• 4.2.2 试料准备
• 4.2.3 试验结果
• 4.3 其他试验
• 4.4 试验数据的回归与优化
• 4.5 土工格栅加筋半刚性基层材料的性能研究
• 4.5.1 土工格栅加筋梁抗压强度试验及分析
• 4.5.2 土工格栅加筋梁抗弯拉试验及分析
• 5 基于人工神经网络的路面基层稳定土无侧限抗压强度的预测
• 5.1 人工神经网络的基本功能
• 5.2 神经网络的组成
• 5.2.1 人工神经网络的特点
• 5.3 BP神经网络模型
• 5.3.1 BP网络模型计算方法与流程
• 5.4 神经网络在无侧限抗压强度预测中的应用
• 5.4.1 输入量与输出量的设计
• 5.4.2 隐含层内节点的选择
• 5.4.3 训练与预测结果
• 6 土工格栅加筋半刚性材料的理论分析与数值模拟
• 6.1 土工格栅加筋路面基层结构的力学模型与力学参数
• 6.1.1 土工格栅加筋基层结构的力学模型
• 6.1.2 有限元方法
• 6.1.3 有限元程序介绍
• 6.1.4 Drucker-Prager（DP）材料介绍及其计算准则
• 6.2 土工格栅加筋路面基层结构力学分析
• 6.2.1 典型路面结构
• 6.2.2 单元类型与边界条件
• 6.2.3 荷载
• 6.2.4 路面结构的有限元分析结果
• 6.3 土工格栅处理旧路裂缝有限元分析
• 6.3.1 旧路典型路面结构
• 6.3.2 有限元结果分析
• 7 结论
• 参考文献
• 致谢
• 读硕士学位期间公开发表的学术论文