堤顶道路半刚性基层填料冻融试验及数值模拟分析

作     者：魏凌傲 

作者单位：黑龙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王正君;梁贞堂

授予年度：2019年

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：季节性冻土区 半刚性 基层填土材料 冻融循环 数值模拟 

摘      要：半刚性材料因具有较强的稳定性和耐久性等优点,早已普遍运用于市政道路。通过对原状松散土掺入适量粉煤灰、水泥和石灰等无机材料,增强整体性,使路面在受到冻胀等荷载时不易开裂。半刚性材料在路面基层及底基层广泛使用。本文拟将半刚性材料运用到堤顶道路基层填料中,借鉴其在路面底基层上的工程经验,并采用试验对比法,来得出材料中各参数耐低温的最优配合比;再通过对堤防整体进行数值模拟分析,分别对此配合比的半刚性基层填土材料与普通基层填土材料整体及部分进行热固耦合分析。分析表明:堤顶道路基层填土材料冻胀率随二灰用量及水泥用量的增加而减小;随含水率及压实度的增加而增加;随着温度升高,冻胀率增加幅度随时间增长逐渐趋于平缓。堤防整体温度分布情况符合现状,各传感器数值反馈正常;半刚性基层填土材料堤防整体位移沉降量与部分位移沉降量数值低于普通基层填土材料堤防,表明通过添加无机材料改善整体性,减少因沉降量等原因对路面产生的破坏。