黄土压实特性及回弹模量研究

作     者：程灿灿 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杜秦文

授予年度：2019年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：压实特性 全压实曲线 四参数方程 回弹模量 回弹模量预估模型 

摘      要：路基是支撑路面结构的基础,提高压实路基的强度和抵抗变形能力是保证路面平整、强度及刚度的前提。在公路路基压实中,常用反映现场干密度与标准重型击实试验所得的最大干密度之比的压实度控制路基的压实质量。对于黄土高路堤,有时会在分层碾压之后采用重锤夯实、强夯等技术对其进行压实,此时施加于土体的压实功与重型击实功不同。压实功的改变,导致土体的密实状态发生变化,土体表现出不同的压实特性及工程性质。为掌握不同密实状态下黄土路基的工程特性,本文以黄土在较宽含水率范围内所得的全压实曲线及回弹模量为研究对象,对黄土的压实特性以及压实后黄土路基的工程性质进行了研究。得到的主要成果如下:1.基于黄土全压实曲线,在总结前人提出的全压实曲线四参数方程基础上,验证了全压实曲线四参数方程在黄土地区的适用性;分析了全压实曲线四参数方程各参数对黄土全压实曲线的影响,研究了全压实曲线形状、大小及位置等特性与黄土物理性质指标之间的关系,分析了黄土物理性质对压实敏感阀值的影响。利用某一击实功作用下的全压实曲线及其他击实功作用下土样初始干密度,实现了对黄土全压实曲线的预测。2.基于黄土压实特性的研究,对沿全压实曲线上含水率变化时的土基回弹模量进行了分析;探讨了含水率、击实功、干密度以及压实敏感阀值对回弹模量具体影响,确定了回弹模量开始减小时的含水率与压实敏感阀值含水率的关系。3.对回弹模量随含水率变化曲线进行区域划分,建立了回弹模量预估模型,讨论了模型各参数对回弹模量随含水率变化曲线的具体影响,确定了模型各参数取值及意义,验证了回弹模量预估模型具有较好的适用性;利用某一击实功作用下的回弹模量随含水率变化曲线及其他击实功作用下土基初始回弹模量,实现了对击实功改变后回弹模量的预测。4.基于对全压实曲线和回弹模量随含水率变化曲线的分析,利用初始干密度和初始回弹模量两个边界条件,建立了全压实曲线与回弹模量随含水率变化曲线之间的关系模型,并通过工程实例验证了关系模型的正确性和适用性,利用关系模型实现了回弹模量随含水率变化曲线簇的预测。