外加剂改良红黏土回弹模量预估模型及干缩特性研究

摘要

路基土回弹模量作为路基设计和分析的重要参数之一，直接关系到路基结构的安全、经济与寿命。红黏土的工程特性较为复杂，当其作为路基进行填筑时，可能会引起一些工程灾害，需要对此进行改良。本文通过室内基本物理性质试验得到红黏土相关特性，采用石灰、水泥两种有代表性的外加剂分别对安徽某地红黏土进行改良。同时，基于室内循环加卸载三轴试验，对不同比例外加剂改良红黏土的回弹模量特性进行了研究，并参照已有预估模型对回弹模量进行回归分析。在满足基层强度和刚度要求的同时，应选择较为合理的外加剂，确定外加剂的掺量范围，为路面结构设计提供参数。文章研究成果如下:
　　(1)通过室内基本物理性质试验得到安徽某地红黏土具有较高的天然含水率、较高的液塑限，较高的黏粒含量，稳定性较差，再次说明了红黏土作为一种特殊性土的确有不良的物理性质。
　　(2)通过对改良红黏土进行室内击实试验和界限含水率试验，得到经外加剂改良的红黏土可以在较宽的含水率范围内达到工程所要求的压实度，且界限含水率的变化幅度微弱。
　　(3)通过对改良红黏土进行室内循环加卸载试验，研究了应力变量、含水率、压实度、外加剂种类以及掺入百分比对红黏土回弹模量的影响，得到Andrei模型能更好地拟合红黏土的回弹模量。以Andrei模型为基础，提出考虑外加剂掺量、压实度、含水率及应力状态的回弹模量综合预估模型，通过回归分析，得到该修正后的预估模型具有良好的回归性。
　　(4)通过对改良红黏土进行干缩试验，研究了外加剂种类及外加剂掺量对改良红黏土干缩过程的影响，得到石灰的改良效果优于水泥，两者的最优掺量均为5％。
　　修正后的改良红黏土回弹模量综合预估模型，为获得红黏土回弹模量提供一种新的途径;并通过干缩试验得到外加剂最优掺量，对工程实践方面提供一定帮助。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景与研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 红黏土工程性质研究现状

1．2．2 外加剂改良红黏土研究现状

1．2．3 土体回弹模量研究现状

1．2．4 红黏土干缩研究现状

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法与思路

第二章 改良红黏土物理性质试验

2．1 概述

2．2 红黏土基本物理性质试验

2．2．1 天然含水率与干密度

2．2．2 红黍争土比重试验

2．2．3 颗粒分析试验

2．3 击实试验研究

2．3．1 试验仪器设备

2．3．2 试验过程及步骤

2．3．3 试验结果分析

2．4 界限含水量试验研究

2．4．1 试验仪器设备

2．4．2 试验过程及步骤

2．4．3 试验结果分析

2．5 本章小结

第三章 循环荷载作用下改良红黏土回弹模量特性研究

3．1 概述

3．2 试验方案

3．3 试验结果分析

3．3．1 应力状态对回弹模量影响分析

3．3．2 回弹模量预估模型

3．3．3 回归结果分析

3．4 改良红黏土回弹模量综合预估模型修正

3．4．1 含水率与压实度对回弹模量影响分析

3．4．2 外加剂掺量对回弹模量影响分析

3．4．3 综合预估模型的修正

3．5 本章小结

第四章 外加剂改良红黏土干缩特性研究

4．1 概述

4．2．1 试验仪器设备

4．2．2 试验过程

4．3 试验结果分析

4．3．1 含水率随时间变化分析

4．3．2 干缩系数随时间变化分析

4．3．3 外加剂掺量对干缩系数影响分析

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况