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干湿循环下石灰磷石膏稳定红黏土路用性能研究
| 论文题名： | 干湿循环下石灰磷石膏稳定红黏土路用性能研究 |
| 关键词： | 路基填料;红黏土;磷石膏;干湿循环;路用性能 |
| 摘要： | 贵州地区广泛分布红黏土，由于特殊工程性质，用作路基填料时，会引发路基沉降、路肩坍塌等不良工程问题；磷石膏作为一种工业废料，堆放处理占用土地，污染环境。本文以贵州省都匀市红黏土以及贵州福泉瓮福矿场磷石膏为研究对象，采用室内试验对干湿循环下混合料强度特性、水稳性能、动力特性进行分析，并通过修筑试验路、施工质量检测和工后监测以及数值模拟，验证此混合料用作路基填料的可行性。主要结论如下： （1）通过已有研究，本文采用配合比为石灰∶磷石膏∶红黏土=8∶46∶46，进行强度试验。试验结果表明：随着干湿循环次数的增加，加西安鑫太白OTS-02型外加剂与不加此外加剂混合料无侧限抗压强度不断减小，其中前2次干湿循环对无侧限抗压强度影响最大，经过5次干湿循环后，混合料强度逐渐趋于稳定。随着龄期的增加，混合料无侧限抗压强度逐渐增大，7d 龄期混合料无侧限抗压强度是28d龄期的80%以上，龄期大于7d无侧限抗压强度增长缓慢。加OTS-02型外加剂混合料初始无侧限抗压强度约是不加外加剂混合料的两倍。经过5次干湿循环后，两者强度比较接近。混合料黏聚力c随干湿循环次数增加先快速下降后下降速度减缓，内摩擦角经过五次干湿循环后，呈减小趋势，但减小幅度在3°以内。黏聚力c变化幅度大于内摩擦角。 （2）在干湿循环条件下，对混合料进行水稳性试验。试验结果表明：没有掺外加剂混合料水稳性差，掺加10%的OTS-02型外加剂能显著提高土体水稳定性。压实度越大，水稳系数越大。随着干湿循环次数的增加，混合料水稳系数不断减小，第一次干湿循环对水稳系数影响最大。 （3）由于混合料作为路基填料，受到车辆荷载的影响，因而进行动力特性研究。试验研究表明：混合料动应力、动剪切模量、阻尼比与动应变可以用H-D模型来拟合。围压、干湿循环、频率三个因素对动剪应力影响大小关系为：围压＞干湿循环＞频率。 （4）大量室内试验研究成果，缺乏实际工程验证，本文把室内研究成果应用于工程。提出石灰磷石膏稳定红黏土配合比设计方法、路基施工工艺以及质量控制措施。经试验路修筑监测，石灰∶磷石膏∶红黏土=8∶46∶46（掺 OTS-02 型外加剂）混合料优于磷石膏∶红黏土=2∶8（掺OTS-02型外加剂）混合料。数值模拟沉降值与实际施工测量沉降值相近，进一步验证此混合料可作为路基填料。 |
| 作者： | 张兴卫 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 陈开圣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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