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全风化花岗岩粉砂质土改良特性及道路变形研究
| 论文题名： | 全风化花岗岩粉砂质土改良特性及道路变形研究 |
| 关键词： | 全风化花岗岩;粉砂质土;力学特性;数值模拟;改良特性;道路变形 |
| 摘要： | 全风化花岗岩粉砂质土作为工程性质较差的土体，其工程分类、力学性质、改良条件、道路变形特性等方面的成果不多，极大地影响了其合理利用。因此，开展全风化花岗岩粉砂质土的系统试验研究，明确其物理力学指标和改良特性，对推进全风化花岗岩粉砂质土在工程建设中的应用，具有十分重要的意义。 本文主要以莆（田）永（定）高速公路沿线的全风化花岗岩粉砂质土为背景，在系统地分析、整理及总结国内外全风化花岗岩研究现状的基础上，通过室内试验和有限元模拟等方法，对全风化花岗岩及其改良土的工程特性进行了研究。本文的主要研究内容及结论如下: 1、通过室内试验，分析了全风化花岗岩粉砂质土的物理性质，主要包含:颗粒级配、液塑限、击实特性等。进行不同含水率，不同击实功条件下土体的力学性质试验(直剪试验、压缩试验、CBR)，研究了土体的力学特性与含水率、压实条件之间的关系，得出了土体浸水后CBR值均小于2，不满足公路路基的填筑要求的结论，为土体的改良提供了理论依据。 2、进行大量的不同掺灰比的石灰、水泥改良试验，研究了改良土的无侧限抗压强度与养护龄期、掺灰比之间的关系。通过实验数据拟合，分析了无侧限抗压强度的趋势，提出了石灰、水泥改良土的最优掺灰比。 3、进行改良土的CBR试验、回弹试验，通过数据回归分析和理论研究，明确了CBR、回弹模量与掺灰比之间的关系，并且通过对比浸水养护与不浸水养护下土体改良后的强度，得出了浸水条件对CBR值影响不明显，对回弹模量影响较大的结论。 4、运用ABAQUS软件建立路基模型进行仿真分析，研究下路堤的不同改良厚度下道路的应力应变规律，通过反算路面弯沉值及层底拉应力，提出了下路堤的最佳改良厚度。 5、利用弹塑性有限元模型分析了循环荷载作用下，荷载大小、加载频率对道路变形、竖向加速度、速度的影响。建议控制超载，适当提高行车速度，有利于降低道路结构的沉降变形。 |
| 作者： | 刘东明 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 冯瑞玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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