公路工程压实黄土的强度与变形及其微观结构研究

公路工程压实黄土的强度与变形及其微观结构研究

论文摘要

本论文应用自行开发研制的振动成型压实设备研究提出了振动压实条件下黄土的最佳含水量和最大干密度的测定方法。从静面压力、激动力、频率、振幅和振动时间等振动压实参数以及含水量对黄土振动压实效果的影响因素进行了系统的分析。根据各种参数对振动压实效果的影响规律,找出了一套压实效果好并且和现有振动压路机技术参数相符的黄土振动压实参数。从粒度组成、微观结构等内在因素和压实方法、含水量以及压实功等外在因素对黄土的压实影响因素进行了系统分析。通过CBR试验、回弹模量试验和抗剪强度试验等,分析了压实黄土的强度指标与物理指标之间的关系。通过单轴压缩试验,分析了压实黄土的变形特性,并用应变法表达压缩试验的成果,提出了压实黄土的加荷本构模型和增湿(减湿)本构模型。研究了压实黄土的湿陷特性与含水量、压实度和龄期之间的关系,并和原状黄土进行了对比分析。参考建筑领域相关规范,通过对公路工程构造物特点的分析,借鉴黄土地区已建或在建公路项目的经验,从湿陷系数的测定、构造物等级的划分、湿陷类型的划分以及湿陷等级的判定等方面提出了公路工程中湿陷性黄土地基评价方法的建议。采用正交试验的设计方法,对影响压实黄土抗剪强度、湿陷性和压缩性的因素进行了综合分析,确定了诸因素影响程度的主次顺序,为黄土路基施工质量控制和工程性能改善提供了依据;针对我国现有土质路基压实质量控制方法的缺陷性,提出了我国土质路基压实质量控制方法的建议。在分析现有数字图像处理系统在粘性土微观结构应用的基础上,对微观结构参数的统计方法进行了改进。提出了黄土孔隙微结构计算机图像处理方法。以SEM和数字图像处理系统为工具,研究了不同条件下黄土的微观结构特性及其与工程性质之间的关系。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 第一节 立题的意义
  • 第二节 国内外研究现状
  • 第二章 黄土的压实特性
  • 第一节 土的压实原理与方法
  • 第二节 黄土的振动压实特性
  • 第三节 黄土压实效果影响因素
  • 第四节 本章小结
  • 第三章 压实黄土的强度特性
  • 第一节 压实黄土CBR
  • 第二节 压实黄土回弹模量
  • 第三节 压实黄土抗剪强度
  • 第四节 本章小结
  • 第四章 压实黄土变形特性
  • 第一节 试样基本物理指标
  • 第二节 压实黄土压缩变形特性
  • 第三节 压实黄土本构模型
  • 第四节 压实黄土湿陷性质
  • 第五节 本章小结
  • 第五章 公路工程湿陷性黄土地基评价方法分析
  • 第一节 建筑工程湿陷性黄土地基评价方法
  • 第二节 公路工程湿陷性黄土地基评价方法分析
  • 第三节 公路工程湿陷性黄土地基评价方法建议
  • 第六章 压实黄土强度与变形的多因素影响分析
  • 第一节 正交试验设计方法
  • 第二节 压实黄土强度的多因素影响分析
  • 第三节 压实黄土压缩变形的多因素影响分析
  • 第四节 压实黄土湿陷变形的多因素影响分析
  • 第五节 本章小结
  • 第七章 路基压实质量控制标准分析
  • 第一节 路基土压实特性
  • 第二节 压实土的力学特征
  • 第三节 我国土基施工中的压实控制方法
  • 第四节 日本土质路基压实控制方法
  • 第五节 我国土质路基压实控制方法的建议
  • 第六节 本章小结
  • 第八章 压实黄土微观结构
  • 第一节 粘性土微观结构研究综述
  • 第二节 微观结构研究方法的分析与确定
  • 第三节 不同压实程度和方法下黄土微观结构特征
  • 第四节 不同含水量条件下击实黄土微观结构特征
  • 第五节 压缩变形条件下黄土微观结构特征
  • 第六节 压实黄土湿陷性与微观结构的关系
  • 第七节 压实黄土微观结构分析的思考
  • 第八节 本章小结
  • 第九章 结论与展望
  • 第一节 主要研究结论
  • 第二节 本论文的创新点
  • 第三节 进一步研究的建议
  • 参考文献
  • 攻读博士学位期间公开发表的论文、参加的科研项目
  • 致谢
  • 相关论文文献

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