基于VTM水泥稳定碎石设计方法研究

论文摘要

随着施工技术水平的提高,重型击实法和静压成型法已不能较好反映水泥稳定碎石现场碾压工况及材料的实际路用性能。建立在重型击实法和静压成型法基础上的现行设计方法也难以有效指导水泥稳定碎石材料组成设计以及现场施工质量控制。鉴于此,在充分论述振动试验方法(VTM)可靠性的基础上,开展基于VTM的水泥稳定碎石设计方法研究,具有实际意义。论文首先对分别验证了振动击实法与振动成型法的可靠性、准确性与精准性,并基于VTM对比分析了两种骨架密实级配性能；基于VTM法,研究水泥稳定碎石力学强度特性,揭示各因素对水泥稳定碎石力学特性影响规律,并建立了两种类型强度关系式；研究基于VTM水泥稳定碎石劈裂疲劳特性,应用威布尔分布理论对疲劳数据处理,并根据路面实际情况修正室内疲劳方程,建立了水泥稳定碎石抗拉强度结构系数KS=0.70N0.043e/Ac；应用疲劳累积损伤定律Miner理论建立水泥稳定碎石基层在施工期与营运期疲劳断裂方程,综合考虑在荷载作用下发生极限破坏,提出了水泥稳定碎石强度设计标准；在此基础上,建立了基于VTM的水泥稳定碎石设计方法。研究成果将进一步促进水泥稳定碎石技术发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题提出及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究思路
• 第二章 振动试验方法及可靠性验证
• 2.1 振动压实仪
• 2.1.1 振动压实仪构造
• 2.1.2 VVTM振动参数的合理配置
• 2.2 振动试验方法
• 2.2.1 振动击实法
• 2.2.2 振动成型法
• 2.3 振动试验方法可靠性验证
• 2.3.1 振动击实试验方法可靠性验证
• 2.3.2 振动成型试验方法可靠性验证
• 2.4 基于VTM的多级嵌挤骨架密实级配
• 2.4.1 原材料与对比方案
• 2.4.2 两种骨架密实级配组成特点及其嵌挤力的对比
• 2.4.3 两种级配水泥稳定碎石性能对比
• 2.5 本章小结
• 第三章 水泥稳定碎石力学强度特性
• 3.1 水泥稳定碎石强度方程
• 3.2 水泥稳定碎石抗压强度特性
• 3.2.1 抗压强度增长模型
• 3.2.2 抗压强度影响因素
• 3.2.3 抗压强度推荐值
• 3.3 劈裂强度特性
• 3.3.1 劈裂强度增长模型
• 3.3.2 劈裂强度影响因素
• 3.3.3 劈裂强度推荐值
• 3.4 两类强度之间关系
• 3.5 本章小结
• 第四章 水泥稳定碎石疲劳特性和疲劳方程
• 4.1 疲劳试验影响因素
• 4.2 疲劳试验
• 4.2.1 劈裂强度结果
• 4.2.2 疲劳试验结果
• 4.3 疲劳方程
• 4.3.1 疲劳方程
• 4.3.2 疲劳性能影响因素
• 4.3.3. 与规范疲劳方程对比分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 水泥稳定碎石强度设计标准
• 5.1 水泥稳定碎石断裂与强度标准确定原则
• 5.1.1 水泥稳定碎石断裂机理
• 5.1.2 强度标准确定原则
• 5.1.3 强度标准确定步骤
• 5.2 基于疲劳损伤的水泥稳定碎石强度标准
• 5.2.1 施工期基层损伤
• 5.2.2 运营期基层损伤
• 5.3 基于极限破坏的水泥稳定碎石强度标准
• 5.4 强度设计标准
• 5.5 本章小结
• 第六章 水泥稳定碎石设计方法
• 6.1 技术指标
• 6.2 确定水泥剂量
• 6.3 设计示例
• 6.4 实体工程应用及经济性分析
• 6.4.1 实体工程应用
• 6.4.2 经济性分析
• 6.5 本章小结
• 结论
• 1 结论
• 2 进一步研究设想
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢