【摘要】：用于路基填料層或者路面基層的粗顆粒材料通常處于非飽和狀態(tài),含水率(飽和度)受環(huán)境影響不斷變化。路面基層以及路基填料層作為道路的主要承載受力層,除了承受自重等靜荷載之外,還經(jīng)歷長期交通荷載的作用,其在靜、動荷載下的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性將直接影響道路正常使用性能。為了研究圍壓、基質(zhì)吸力、應(yīng)力幅值、粘粒含量等因素對不同含水狀態(tài)粗顆粒土靜、動特性的影響,本文開展了一系列基于非飽和模塊的大型三軸試驗。主要研究內(nèi)容如下:(1)針對公路路基粗顆粒土的剪切特性,進(jìn)行了一系列靜力試驗,研究了基質(zhì)吸力、粘粒含量等對其剪切強(qiáng)度及變形特性的影響。試驗結(jié)果表明:基質(zhì)吸力的增大會提升土體的抗剪強(qiáng)度�；|(zhì)吸力從0kPa增加到90kPa,峰值強(qiáng)度增加39.5%;粘粒含量對飽和土的影響大于非飽和土。(2)基于一種能夠控制基質(zhì)吸力的大型動三軸設(shè)備,進(jìn)行了一系列循環(huán)加載試驗,系統(tǒng)研究了不同基質(zhì)吸力粗粒土試樣的長期變形和回彈特性,揭示了基質(zhì)吸力、應(yīng)力幅值等因素對粗粒土軸向累積應(yīng)變和回彈模量的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明軸向累積應(yīng)變隨著基質(zhì)吸力的增大而減小,與飽和試樣相比,非飽和試樣在相同循環(huán)應(yīng)力幅值下產(chǎn)生更小的變形。在半對數(shù)坐標(biāo)中,累積應(yīng)變與加載圈數(shù)在低應(yīng)力幅值下呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系,而在高幅值下呈現(xiàn)出非線性關(guān)系�；貜椖Ａ侩S著基質(zhì)吸力的增大而增大,并且基質(zhì)吸力增量和回彈模量增量存在線性關(guān)系。(3)基于安定理論,獲得了飽和及非飽和粗粒土的塑性安定和塑性蠕變閾值,并發(fā)現(xiàn)該閾值隨著基質(zhì)吸力的增大而增大。(4)研究了粘粒含量對非飽和粗粒土長期動力特性的影響,發(fā)現(xiàn)在非飽和狀態(tài)下,回彈模量會隨著粘粒含量的增加而增大;而在飽和狀態(tài)下,回彈模量隨著粘粒含量的增加而急劇減小。(5)針對塑性蠕變行為的非飽和粗顆粒土試樣,提出了試樣長期軸向累積應(yīng)變隨循環(huán)振次的預(yù)測模型,該模型形式簡單,可準(zhǔn)確描述不同應(yīng)力狀態(tài)下粗粒土填料在循環(huán)荷載下長期累積應(yīng)變,并能反映應(yīng)力狀態(tài)對永久累積應(yīng)變的影響。
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U416.1
【圖文】：

溫州大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章： 緒論1.1 研究背景及意義交通運(yùn)輸業(yè)在所有服務(wù)性行業(yè)中占有重要地位。交通運(yùn)輸體系的構(gòu)建與完善，是推動國家重大戰(zhàn)略實(shí)施，支撐小康社會全面建成的客觀要求。在“十二五”期間，各種運(yùn)輸方式得到了快速發(fā)展，綜合交通運(yùn)輸體系也得到不斷完善，較好地完成了規(guī)劃目標(biāo)任務(wù)，總體與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求相適應(yīng)。至 2020 年，高速鐵路營業(yè)里程將會超過 3 萬公里；高速公路總里程將達(dá)到 15 萬公里；民用運(yùn)輸機(jī)場將達(dá)到 260 個，城市軌道交通運(yùn)營總里程將達(dá)到 6000 公里。為了順利進(jìn)入社會主義現(xiàn)代化建設(shè)新階段，“十三五”時期成為了我國交通運(yùn)輸發(fā)展的重要機(jī)遇期。

溫州大學(xué)碩士學(xué)位論文路安全并指出這是路面破壞的主要原因。又如，黃永強(qiáng)[2]對湖南境內(nèi)的臨長、潭耒、耒宜等高速公路的病害狀況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這些普遍使用粗顆粒土填料的高速路面上存在較多縱向及交叉裂縫、涵洞處橫向裂縫及“橋頭跳車”等病害（如圖 1-2 所示），并指出上述病害的“罪魁禍?zhǔn)住笔锹坊访娈a(chǎn)生的不均勻沉降；甘肅天定高速公路運(yùn)營一年內(nèi)出現(xiàn)較多坑槽和開裂現(xiàn)象[3]，經(jīng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)主要原因竟然也是各種因素導(dǎo)致的路基路面沉降。

動三軸開展了一系列非飽和粗粒土排水靜力剪切和灰?guī)r作為研究材料，并采用人工擊實(shí)的方式來進(jìn)行要由三部分組成：第一部分介紹了 GDS 大型動三軸統(tǒng)；第二部分闡述試驗材料的相關(guān)性質(zhì)以及土水特的制備、安裝以及水氣平衡過程。介紹的是英國 GDS 公司研發(fā)生產(chǎn)的大型動三軸系統(tǒng)（該試驗系統(tǒng)專門針對大直徑巖土試樣設(shè)計研發(fā)，可用如公路路基填料及鐵路道砟碎石料等。大型三軸儀器小樣：直徑 d=150mm，高度 h=300mm；中樣：直大樣：直徑 d=300mm，高度 h=600。還可以根據(jù)試（試樣最大直徑 d=300mm）。下面主從設(shè)備的硬件介紹。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2753853