季冻区冻融作用下路基土性能及微观结构分析

摘要

在季冻区，由于特殊气候的影响，道路普遍会受到冻融作用的影响而产生病害，但是对于道路路基病害的研究还没有引起国内研究人员的足够重视。为了弄清冻融作用下季冻区路基土的强度性能的变化，选择黑龙江省3条有代表性的等级公路，冬季前后分别调查路基土含水率，研究其随季节变化情况，判断路基的干湿状况;取土样进行室内不同条件下路基土冻融强度试验，研究冻融作用下路基土强度的变化规律;采用电镜扫描研究冻融后路基土的微观变化机理。
　　调查发现春季冻土融化后路基土含水率较冬季冻结前的含水率有所增大，并且大多数调查路段路基处于干燥或中湿状态。室内试验表明:在冻融循环次数相同时，土体的回弹模量随压实度的降低而减小，随含水率的降低而增大，且压实度越低，含水率对土体回弹模量的影响系数越大，在含水率和压实度条件相同时，冻融作用能够使土体的回弹模量降低，且冻融循环次数越多，回弹模量衰减值越大，6次冻融之后，其模量降低基本稳定;冻融循环作用使土体的黏聚力降低，内摩擦角增大，其中粉质粘土的黏聚力受冻融作用的影响最大;随着压实度的增加，各类土的黏聚力和内摩擦角值都有不同程度的增加，其中砂性土黏聚力变化最为明显;随着含水率的增加，土体的黏聚力和内摩擦角都会降低，而粉质粘土的黏聚力和内摩擦角受含水率的影响最大。微观电镜扫描发现土体在经过冻融循环作用后内部结构发生改变，颗粒之间的孔隙得以发育，颗粒之间相互接触变得比较松散，导致土的力学性能下降。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 季冻区路基土力学性能研究现状

1．2．2 路基土微观结构研究现状

1．3 研究内容、技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法与技术路线

2 黑龙江省公路路基干湿状况研究

2．1 概述

2．2 试验路段

2．3 路基含水率

2．3．1 含水率调查

2．3．2 路基含水率变化分析

2．4 路基稠度及干湿类型

2．5 本章小结

3 季冻区路基土回弹模量影响因素分析

3．1 概述

3．2 土的基本性质试验

3．2．1 颗粒分析试验

3．2．2 液塑限试验

3．2．3 击实试验

3．3 回弹模量试验

3．3．1 试验方案

3．3．2 回弹模量与压实度和含水率的关系

3．3．3 回弹模量和冻融循环次数的关系

3．4 本章小结

4 季冻区路基土抗剪强度影响因素分析

4．1 概述

4．2 试验方案

4．3 抗剪强度与冻融循环次数的关系

4．4 抗剪强度与压实度的关系

4．5 抗剪强度与含水率之间的关系

4．6 本章小结

5 冻融作用下土体结构的微观研究

5．1 概述

5．2 土体结构微观试验

5．2．1 微观试验方案

5．2．2 扫描电镜的成像原理

5．3 冻融土体结构的微观分析

5．4 本章小结

结论

进一步研究方向

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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