无机结合料稳定细粒土的强度控制指标研究

论文摘要

随着我国现代化建设的不断发展,我国公路建设取得了前所未有的成绩。但在路面设计中,半刚性基层结构设计与材料设计相脱离的问题比较严重,是导致半刚性基层沥青路面损坏的重要原因。因此,本文通过理论分析和室内试验,对水泥稳定细粒土(水泥土)和二灰稳定细粒土(二灰土)进行系统研究,提出以劈裂强度为指标的强度控制标准,使设计指标和施工控制指标相统一。如何有效控制半刚性基层破坏是本文的出发点。首先,论文对半刚性基层产生裂缝和冲刷破坏的机理进行分析,探讨基层的主要技术要求和预防破坏的措施,研究发现半刚性基层的破坏与材料的粘结强度和劈裂强度有重要关系。因此,以劈裂强度为指标可有效控制半刚性基层的破坏。其次,研究无机结合料稳定细粒土的力学性能,分析压实度、龄期对材料劈裂强度和抗压回弹模量的影响规律,建立无机结合料稳定细粒土7d劈裂强度与设计龄期劈裂强度的关系及劈裂强度和无侧限抗压强度的关系。再次,根据弹性层状体系理论,选取合适的半刚性基层沥青路面参数,分析在标准荷载作用下半刚性基层的应力状态,在此基础上研究半刚性基层参数的合理选择范围;同时通过路面结构分析,确定目前实际轴载水平下的半刚性基层、底基层层底拉应力水平;论文还研究了基层、底基层模量对面层和基层设计厚度的影响规律,并对其经济性进行了分析。最后,论文通过对无侧限抗压强度、直接抗拉强度、劈裂强度和抗折强度试验影响机理的分析,论述了劈裂强度作为强度控制指标的合理性;同时考虑不同交通等级和材料类型,计算无机结合料稳定细粒土需要的劈裂强度,根据材料7d劈裂强度与设计龄期劈裂强度的关系,最终建立材料7d劈裂强度控制标准;通过与现行规范中无侧限抗压强度控制标准比较可知,二者具备良好的可比性;同时用论文中试验数据检验劈裂强度标准,发现二者在数值方面和压实度控制方面具有很好的一致性,从而验证了论文提出的劈裂强度标准与实际试验较为相符,具备现实可行性。论文提出的劈裂强度控制指标和标准,对指导稳定土的设计和施工、提高稳定土的耐久性具有重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出和研究意义
• 1.2 国内外研究现状及水平
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 半刚性基层的破坏类型分析
• 2.1 裂缝破坏机理分析
• 2.2 冲刷破坏机理和因素分析
• 2.3 基层的主要技术要求和破坏防治措施研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 半刚性基层力学性能研究
• 3.1 概述
• 3.2 试验方案
• 3.3 压实度对强度的影响
• 3.4 龄期对劈裂强度影响
• 3.5 劈裂强度和无侧限抗压强度关系
• 3.6 本章小结
• 第四章 半刚性基层结构分析
• 4.1 弹性层状体系理论
• 4.2 半刚性基层层底拉应力的影响分析
• 4.3 不同轴载下基层层底拉应力的变化规律
• 4.4 半刚性基层模量对路面结构的影响分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 稳定细粒土强度控制指标及标准的研究
• 5.1 稳定细粒土强度指标的研究
• 5.2 稳定细粒土劈裂强度控制标准的研究
• 5.3 劈裂强度标准检验
• 5.4 本章小结
• 结论及进一步研究设想
• 主要结论
• 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的研究成果