公路工程压实黄土的强度与变形及其微观结构研究
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。
The paper presents tests of the best water conten and the largest dry desity for loess under the vibration compaction condition with a vibration compactor used in lab designed by ourselves.The influence regularity of vibratory parameters such as amplitude,frequency,centrifugal force,intensity of pressure,time of vibratory and material factors such water content is studied.Vibration parameters for loess under the good compaction condition are given.It is concluded that internal factors such as granulometric composition,microstructure and external factors such compaction methods,water content,compaction power are the main factors influencing loess compacting.Based on tests of CBR,moudulus of resilience,shearing intensity,the relationship between intensity indexes and physical properties is analyzed.According to the compression tests,deformation properties of compaction loess is studied,and the results of compression tests can be given with stress-strain methods.The paper establishes the reinforcing consititutive model,the mostening and drying consititutive model of compacted loess.The collapsibility of compacted loess which is related with water content,dry density and age is studied,which is contrasted with that of original state loess.Based on referring architecture specifications of collapsibility loess area,making use of experience for highway project established or establishing,according to highway foundations' characteristic,the paper put forward some suggestion of evaluation methods for collapsibility loess foudation in highway engineering,which is proposed from testing pressures of collapsible coefficient, construction's classification, estimation of collapsible sort and collapsible grade for building sites.The influence of water content,dry density and pressure on shearing strength,collapsibility and compression is discussed. Futhermore the contributions of these factors and their reciprocal actions affecting strength,collapsibility and compression are ascertained so as to give a reference to control construction quality and improve properties of loess. Aimed at the disadvantages of compaction quality control methods of soil subgrade,suggetions of compaction quality control methods of soil subgrade are put forward. On analysis of the applications of digital image
The paper presents tests of the best water conten and the largest dry desity for loess under the vibration compaction condition with a vibration compactor used in lab designed by ourselves.The influence regularity of vibratory parameters such as amplitude,frequency,centrifugal force,intensity of pressure,time of vibratory and material factors such water content is studied.Vibration parameters for loess under the good compaction condition are given.It is concluded that internal factors such as granulometric composition,microstructure and external factors such compaction methods,water content,compaction power are the main factors influencing loess compacting.Based on tests of CBR,moudulus of resilience,shearing intensity,the relationship between intensity indexes and physical properties is analyzed.According to the compression tests,deformation properties of compaction loess is studied,and the results of compression tests can be given with stress-strain methods.The paper establishes the reinforcing consititutive model,the mostening and drying consititutive model of compacted loess.The collapsibility of compacted loess which is related with water content,dry density and age is studied,which is contrasted with that of original state loess.Based on referring architecture specifications of collapsibility loess area,making use of experience for highway project established or establishing,according to highway foundations' characteristic,the paper put forward some suggestion of evaluation methods for collapsibility loess foudation in highway engineering,which is proposed from testing pressures of collapsible coefficient, construction's classification, estimation of collapsible sort and collapsible grade for building sites.The influence of water content,dry density and pressure on shearing strength,collapsibility and compression is discussed. Futhermore the contributions of these factors and their reciprocal actions affecting strength,collapsibility and compression are ascertained so as to give a reference to control construction quality and improve properties of loess. Aimed at the disadvantages of compaction quality control methods of soil subgrade,suggetions of compaction quality control methods of soil subgrade are put forward. On analysis of the applications of digital image
引文
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