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《中南大学》 2005年
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石灰改良土路基填料的动力特性及应用研究

贺建清  
【摘要】:受地理条件限制,在软土地区常用石灰来改良软土作路基填料。但石灰改良土在交通荷载作用下的力学特性的研究很不成熟,理论研究远远落后于实际工程应用。因此,研究石灰改良土的动力特性及其在交通荷载作用下的变形性状,具有十分重要的理论意义和实用价值。 本文在大量室内试验的基础上,对石灰改良土的力学特性,其中主要是动力特性进行了深入研究:并基于试验成果,利用动力弹塑性有限元分析了交通荷载作用下石灰改良土道路的变形性状,取得了如下主要成果和结论: 1.软土掺入石灰后,塑性指数明显降低,最大干密度随石灰掺入量的增大而减少,最优含水量随石灰掺入量的增大而增加,击实曲线峰值段比掺灰前具有相对较宽的最优含水量区间,在回填施工过程中达到设计压实度要求的含水量容易控制。工程实际中,掺灰比宜控制在5%~8%。 2.采用扫描电镜(SEM)照片及能谱分析(EDS)对石灰改良土的组成和结构进行微观分析,在石灰土中首次发现了连结成空间网状结构的钙矾石结晶体。从微观结构上对石灰改良土的加固机理进一步进行研究,发现改良的作用表现为增加了土体的粘聚力。 3.使用DDS-70型微机控制动三轴仪,对石灰土进行了动强度和动弹模阻尼比试验,确定了石灰土的动强度和动力参数。试验结果进一步验证了力学性质差的填料因石灰的掺入强度有显著提高。发现频率愈高,随着破坏振次的增加,动强度衰减愈快。 4.动应变ε_d是影响土样动模量阻尼比的最主要因素,随着动应变水平的提高,动弹模量E_d成倍减小而阻尼比λ成倍增大。频率f愈高,动弹模量和阻尼比愈大。随着掺灰比的增大,石灰土的动弹模量和阻尼比相应增大。动弹模量随围压σ_(3c)增减而增减,阻尼比λ随σ_(3c)的升高而减小。最大动弹模量E_(d max)一与围压σ_(3c)呈指数递增关系:最大阻尼比λ_(max)在7%~40%之间,与围压σ_(3c)呈指数递减关系,并建立了相应的统计公式: λ_(max)=k_λP_a(σ_(3c)/P_a)~(-nλ) 5.将交通荷载简化为半波正弦荷载,基于平面应变假定,利用动力弹塑性有限元定性分析了交通荷载作用下的石灰土道路的变形性状。研究了掺灰比、交通荷载、地基力学性质对道路变形的影响。研究结果表明,用石灰改良软土能有效减小工后沉降。道路和地基的塑性变形在沿深度方向某一范围内衰减很快;在地基表面以下存在—“塑性变形有效影响深度”,该深度可作为交通荷载工后沉
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U416.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 李明;梁力;刘冬霞;王伟;;珲春紫金矿尾矿坝安全稳定性计算[A];2010年第三届尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2010年
8 许金余;王肖戎;曹定国;陈勇;候庆平;;机场水泥砼道面动力响应研究[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
9 李世海;张磊;;岩体结构效应的三维离散元分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
10 潘文勇;江林秋;韩莉;;航天伺服机构虚拟样机开发[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭海涛;受水下爆炸载荷作用的船体结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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4 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
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7 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
8 付玉;纳米蒙脱土改性沥青及沥青混合料老化特性研究[D];武汉理工大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
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10 姜燕;刚性桩复合地基褥垫层设置问题研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 陈亮;代征军;;从构造物设计角度浅析如何贯彻低路基设计理念[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年05期
2 齐明山,冯翠霞,谢永利,刘保健;原状黄土连续加荷k_0固结试验研究[J];地下空间与工程学报;2005年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩春鹏;石灰处治土路基冻融作用特性研究[D];东北林业大学;2011年
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10 杜长学;铝土矿矿泥物理力学性质及固化技术研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗会;低液限粉土工程特性试验研究[D];石家庄铁道学院;2009年
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6 曹国强;分级加载条件下沉降观测数据分析模型研究[D];浙江大学;2003年
7 刘立安;动荷载作用下沥青路面结构响应研究[D];长安大学;2002年
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【二级引证文献】
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1 田大鹏;;高速铁路泥质粉砂岩填料物理性试验及路基填筑技术[J];铁道科学与工程学报;2010年02期
2 薛模美;杨铭;胡恒福;;金沙洲隧道淤泥地层改良加固技术[J];铁道科学与工程学报;2010年02期
3 王伟;;石灰改良土工程特性试验浅析[J];工程建设与设计;2012年06期
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6 韩春鹏;贾艳敏;何东坡;程培峰;;冻融循环作用下石灰改良粘土抗剪强度衰减规律[J];中外公路;2013年03期
7 李维;经绯;刘志彬;;考虑土拱效应的路堤荷载下刚性桩复合地基应力与沉降计算方法[J];公路交通科技;2013年08期
8 韩春鹏;何东坡;贾艳敏;程培峰;;变温度区间冻融循环下石灰改良路基土回弹模量衰减规律及原因解析[J];公路;2013年09期
9 韩春鹏;何东坡;贾艳敏;;冻融循环作用下石灰改良粘土无侧限抗压强度试验研究[J];中外公路;2013年04期
10 陈湘亮;王永和;王灿辉;;泥质板岩改良土击实试验影响因素分析[J];湖南城市学院学报(自然科学版);2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 胡萍;王永和;丁加明;卿启湘;;风化软岩水泥改良土的水稳系数变化规律[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑志平;纳米SiO_2及石灰改性南昌地区高液限粘土试验研究[D];南昌大学;2010年
2 罗会;低液限粉土工程特性试验研究[D];石家庄铁道学院;2009年
3 胡奇凡;高速铁路路基填料改良试验研究[D];中南大学;2011年
4 张志伟;雅安地区过湿土路基填料改良的试验研究[D];西南交通大学;2010年
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6 侯江波;全风化花岗岩改良土工程特性及其在高速铁路建设中的应用[D];中南大学;2010年
7 丁瑞点;伏龙口水电站蓄水后水麻高速公路路基稳定性研究[D];西南交通大学;2012年
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7 郑健龙;张起森;;半刚性基层沥青路面表面裂缝的热效应分析[J];长沙交通学院学报;1992年02期
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【相似文献】
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5 赵广平陈晓辉;我区全面淘汰石灰土窑生产线[N];新疆日报(汉);2007年
6 本报记者 闫军 孙美;开平2天拆除94座小石灰窑[N];唐山劳动日报;2007年
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8 张雅亭;石灰土底基层工法[N];中华建筑报;2000年
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1 贺建清;石灰改良土路基填料的动力特性及应用研究[D];中南大学;2005年
2 任宇;长期竖向循环荷载作用下桩的变形特性试验及理论研究[D];浙江大学;2013年
3 聂影;复杂应力条件下饱和重塑黏土动力特性试验研究[D];大连理工大学;2008年
4 封晓伟;波浪循环荷载作用下防波堤—地基稳定性研究[D];天津大学;2010年
5 胡兆同;压弯钢构件在循环荷载作用下的非线性弯扭相关屈曲[D];西安建筑科技大学;2001年
6 霍海峰;循环荷载作用下饱和黏土的力学性质研究[D];天津大学;2012年
7 陈铖;基于模糊集塑性理论的无粘性土循环荷载本构模型研究[D];中南大学;2010年
8 郑宏;工形截面钢构件在循环荷载作用下平面外相关屈曲分析及抗震设计对策[D];西安建筑科技大学;2001年
9 陈爱国;钢框架腹板双角钢梁柱抗剪连接在循环荷载作用下的破坏机理及抗震设计对策[D];西安建筑科技大学;2003年
10 李启才;带悬臂梁段拼接的梁柱连接在循环荷载作用下的破坏机理及抗震设计对策[D];西安建筑科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张书俊;基于频率可靠性约束的随机结构优化设计[D];国防科学技术大学;2001年
2 吴勇;软弱层带的动力特性及其在工程中的应用[D];北京工业大学;2003年
3 姚玲;砖石古塔动力特性建模技术的研究与应用[D];扬州大学;2003年
4 邓春香;谷物清选风车运动学和动力学特性研究及参数优化[D];湖南农业大学;2005年
5 张海龙;自锚式悬索桥的风洞试验和抗风性能研究[D];湖南大学;2005年
6 马德翠;黄河口粉质土体的动力响应特性及机理研究[D];中国海洋大学;2005年
7 吴士义;大跨度悬索桥施工过程中的动力与静力抗风稳定性分析[D];长安大学;2005年
8 蔡鹏程;三跨预应力混凝土部分斜拉桥动力特性及地震反应特性研究[D];福州大学;2006年
9 张磊;大跨度异型截面拱桥静动力分析与施工监测[D];天津大学;2005年
10 张永杰;自锚式吊拉组合桥设计及力学性能分析[D];大连理工大学;2006年
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