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基于新型土壤固化剂的固化土基层路用性能研究
| 论文题名： | 基于新型土壤固化剂的固化土基层路用性能研究 |
| 关键词： | 固化土基层;土壤固化剂;路用性能;力学性能;承载力 |
| 摘要： | 在我国国民经济快速增长的背景下，交通运输业是中国经济发展中最主要的载体，使得我国对道路的建设需求不断增大。而传统的筑路方式需要开采大量的自然资源，这不仅会造成严重的自然环境破坏而且块石、连砂石、片石等资源较为短缺，很多地区不易购买。若能够在道路工程建设中不使用传统的筑路材料，改用工程性质稳定，环境污染小，经济性好的新型土壤固化剂，必将有利于促进我国道路工程建设的发展。 本文依托实际科研项目，采用西南科技大学自主研发的新型土壤固化剂以及部分水泥对不同含水率的土体进行改良，对改良后的土体力学性能展开了深入研究，同时通过数值模拟探讨了路基承载力、固化材料掺量变化及结构层厚度变化对固化土基层道路结构力学性能的影响，最后结合工程应用实例论证了基于新型土壤固化剂的固化土作为道路基层的可行性。 基于新型土壤固化剂的固化土基层路用性能研究的主要成果如下： （1）通过室内土工试验，以7d无侧限抗压强度指标作为配合比设计的依据，提出了针对不同含水率的粉质黏土搭配新型土壤固化材料的最佳配合比； （2）不同含水率的粉质黏土在土壤固化剂最佳掺量配合比下的无侧限抗压强度较素土提高率均大于500%，回弹模量值达到了近800MPa，填料最小强度（CBR）不低于3%，泡水膨胀量和吸水量明显低于素土，浸水7天后的强度依然能达到近0.5MPa，相关力学指标均满足规范要求； （3）使用土壤固化剂作为道路基层材料，其拉压应力变化范围和竖向位移变化范围均小于《道路工程施工与质量验收规范》中的设计值，对道路的结构力学性能有所改善； （4）道路的承载特性不仅和道路结构设计有关，还和路基承载力有关，综合考虑工程造价及力学性能最优化的原则，当路基承载能力小于120kPa时，建议混凝土面层厚度取18~20cm，固化土基层厚度取50~80cm；当路基承载能力在120~180kPa时，建议混凝土面层厚度取16~18cm，固化土基层厚度取40~50cm；当路基承载能力大于210kPa时，建议混凝土面层厚度取14~16cm，固化土基层厚度取30~40cm；有条件的话，尽量取上限。 （5）通过现场工程应用的试验检测结果对比，基于土壤固化剂的固化土基层路用性能以及环保性能均能达到路面基层材料使用要求，工程造价比传统的水泥稳定碎石基层节约10%~20%，施工工期缩短近60%。 |
| 作者： | 杨青青 |
| 专业： | 土木水利(土木工程) |
| 导师： | 文华;汪顶攀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南科技大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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