文档介绍：同济大学交通运输工程学院
硕士学位论文
路基土非饱和特性及回弹模量预估模型
姓名:兰伟
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:凌建明
20090301
摘要关键词:路基土,回弹模量,预估模型,湿度,基质吸力,应力水平,非饱和回弹模量的准确预估和合理取值是完善沥青路面设计参数体系的一项核心内容。对处于特定状态的各类路基土来说,影响其模量值的主要因素是湿度状况和应力水平,且二者存在一定的耦合效应。因此,在进行回弹模量预估时,需要兼顾两者的影响,以提高预估的准确性。然而,现有回弹模量预估本构模型多将二者的影响分离,对于湿度一般通过模型参数或者引入环境影响修正系数予以反映,难以体现路基的实际工作状况。本文针对路基土的非饱和特性,采用基质吸力作为路基湿度的问接表征指标。在不同含水量和压实度条件下对值湫屯磷榻谢氐A恐馗醇釉厝崾匝榧盎质吸力测试。基于试验结果,系统分析了应力状况和基质吸力对路基土回弹模量的影响,最终建立了可全面考虑应力水平及湿度耦合影响的路基土回弹模量预估模型。论文主要工作和成果如下:敕潜ズ屯亮ρЮ砺郏捎没饰浣颖碚髀坊6茸纯觯⑼ü场实测及资料调研,分析了地下水、罰、甘炔问月坊粱质吸力的影响,提出了相应的预估模型。诓煌亢脱故刀忍跫轮票冈仓迨约ü馗醇釉厝崾匝椴定路基土回弹模量,同时采用滤纸法测定相应情况下的基质吸力;详细分析了基质吸力和应力状态αΑ⑽а埂⑻逵α对路基土回弹模量的影响。捎锰逵α推αΨ直鹂悸遣嘞蘖凹羟辛Φ挠跋欤⒁曰饰ψ魑湿度指标,建立了基于非饱和土力学理论的路基土回弹模量预估模型。与已有模型的对比分析表明,本文建立的模型能够较好地表征路基土回弹模量的应力依赖性,并能准确反映湿度的影响。治鎏岢隽嗽す滥P捅淞坑氩问娜范ǚ椒ǎü允匝槭莸耐臣品治得出了预估模型中四参数的统计结果和取值范围,以及采用物性参数确定四参数的经验关系式,从而提供了由物性参数预估路基土回弹模量的一种方法。本文的各项研究成果可供路基土回弹模量的预估与合理取值借鉴参考。土力学
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第滦髀研究背景题【浚孩俣酝磷樾灾土组类型、粘粒含量等诿舾校湟煨源螅椎贾卵厣在沥青路面力学一经验设计方法中,一般采用回弹模量来表征路基的力学特性,因而,回弹模量的准确预估和合理取值是完善沥青路面设计参数体系的一项核心内容。对处于特定状态的各类路基土来说,影响其模量值的主要因素是湿度状况和应力水平【浚叶叽嬖谝欢ǖ鸟詈闲вΓ虼耍氐A康脑す阑蛐拚ν笨悸两者的影响,以提高预估的准确性。目前,路基土回弹模量取值及相应的预估方法主要存在以下问题:驮す滥P投裕槟P陀捎谑苁匝橥裂南拗疲痪哂衅帐市裕无法推广应用;本构模型虽摒弃土样的差异,,然而本构模型多将应力水平和湿度的影响分离,对于湿度影响多通过模型参数或者引入环境影响修正系数予以反映,与路基实际工作状况不尽相符。褪6缺碚髦副甓裕壳肮噬隙嗖捎煤俊⒈ズ投鹊戎副昀幢碚髀基湿度状况。然而,这些指标用于预估路基湿度及其对模量的影响时,存在一些问度分布的不连续性,难以预估;②与周围环境因素相关性不高,因而无法准确反映地下水位、气候条件等对路基湿度及回弹模量的影响。另一方面,随着非饱和土力学的发展,国际上关于基质吸力、含水量ズ投、回弹模量三者之间相互影响规律的研究取得了较大进展。研究表明,相对于常规指标,采用基质吸力能更加准确有效的预估路基的湿度状况【浚矣牖氐A坑懈的相关性【。鉴于以上情况,本文依托交通部西部交通建设科技项目“新疆地区路面覆盖效应对路基性能影响研究”,对路基湿度、基质吸力及回弹模量三者相互关系展开深入研究,提出可全面反映应力状态