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细粒土路堤的压实特性、工程性质及压实控制研究

王浩  
【摘要】:为掌握细粒土压实路堤的工程性能并保证长期稳定,需要对压实机理和路用性能进行更深入地研究,也需要研究在施工过程中如何采用合理的规范、压实控制方法以及使用过程中保持其强度与稳定性的技术措施。本文围绕影响细粒土路堤压实的几个主要而又较为复杂的因素,结合国内外的相关规范,依托湖南省交通厅科技进步与创新项目(200544)“公路细粒土路基压实施工技术研究”,对细粒土填料的压实特性和压实控制进行了深入研究。根据含水量与干密度之间的关系,以土体的物理性质和压实曲线为对象,研究了细粒土的压实特性及压实后的工程性质;在此基础上,通过对比分析国内外压实控制标准及指标,提出了适合控制细粒土压实质量的建议指标。具体地说,得到了以下有益研究成果和建议: (1)研究了细粒土的全压实曲线,在总结前人研究全压实曲线特征和建立4参数全压实曲线方程的基础上,验证了全压实曲线方程的正确性,探讨了4个参数对全压实曲线的影响及其自身的影响因素;探讨了细粒土压实曲线形状与土体物理性质的关系,并建立起了土体物理性质指标与全压实曲线方程参数之间的量化关系; (2)通过对三种细粒土土样在不同击实功下的强度试验,包括无侧限抗压强度、直接快速剪切试验和CBR(泡水和不泡水)试验,探讨了土体压实含水量、压实度和孔隙比、空气体积率对强度的影响,并研究了压实填土的强度指标随含水量的变化情况及其沿全压实曲线的分布状况; (3)分析了压实度和含水量对变形特性的影响,并通过室内压缩试验,得到了压缩试验的荷载p与孔隙比e关系、压实度与孔隙比e之间的关系,探讨了压实填土的压缩性与填土压实状态的关系; (4)对日本、美国等国家的土质路基压实控制标准与我国标准进行了详细的对比分析,指出日、美等国家根据土的颗粒组成划分压实度标准有其合理性;并通过对三种细粒土压实后的压实状态与强度、孔隙比、空气体积率之间关系的对比分析,发现对于高速公路细粒土填料来说,路堤压实采用压实度、空气体积率双指标控制压实质量比较合理,并提出了建议的控制指标值。


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