路基壓實黃土的損傷特性及工程應用研究.pdf

1、壓實黃土就是采用一定的壓實功能和方法(如碾壓法或強夯法)，把具有一定級配、含水量的松散的黃土壓實到具有一定強度的土層，壓實黃土對道路穩(wěn)定性意義重大，壓實黃土的受力過程也是受損傷的過程。損傷理論是經(jīng)典的固體力學理論的發(fā)展和補充，既反映材料微觀結構的變化，又能說明材料宏觀力學性能的實際變化狀況。把損傷與壓實黃土相結合，研究壓實黃土的損傷特性是本文的主要內(nèi)容。 首先，對壓實前后的土樣做了顆粒分析和掃描電鏡觀察，分析壓實黃土結構的變化，

2、得知壓實黃土中顆粒變細，大孔隙明顯減小，微結構由絮凝狀微膠結結構和支架大孔微膠結結構變?yōu)殍偳督Y構和疊置結構，土體結構變密；統(tǒng)計壓實黃土基本物理力學指標的變化，分析了壓實黃土的應力應變關系，得知壓實黃土性狀更加完善；通過對壓實黃土結構和性狀的分析，得出壓實黃土的損傷實質宏觀上表現(xiàn)為應力作用或含水量變化情況下，塑性區(qū)的產(chǎn)生和發(fā)展；微觀上主要是新結構中小顆粒間的凝聚力和阻力不足以抵抗該點應力時候，土體內(nèi)部發(fā)生的從無到有、從小到大的不可恢復的結

3、構破壞。 其次，損傷門檻值是壓實黃土開始損傷的起點，通過三軸試驗和原位載荷試驗，可以找到損傷門檻值，并定量分析研究了壓實黃土的損傷門檻值與夯擊能、臨塑荷載、含水量、壓實度和固結壓力等之間的關系，并分別擬合出關系公式。 最后，選擇了附加應力作為損傷變量參數(shù)，建立了壓實黃土的損傷演化方程，并應用到路基最終沉降計算中去，找出各深度壓實黃土的損傷門檻值，計算出損傷變量，再進行考慮損傷的沉降計算，然后與傳統(tǒng)計算和有限元模擬計算相比