宕渣路堤壓實(shí)特性的試驗(yàn)研究及數(shù)值分析.pdf

1、當(dāng)前，隨著我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)向山區(qū)及丘陵地區(qū)的延伸以及老路拓寬改造的發(fā)展，宕渣被用作路堤填料已成為必然選擇。宕渣是指天然土石混合料、建筑渣土及老路路面和基底層廢料等的統(tǒng)稱(chēng)。宕渣的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、壓實(shí)密度大、沉降變形小、透水性強(qiáng)、抗沖刷性能高、可就近取材等。但是由于宕渣含石量、粒徑、顆粒級(jí)配變化大，造成路基施工壓實(shí)質(zhì)量難以控制。本碩士學(xué)位論文選取某高速公路宕渣路堤試驗(yàn)段宕渣填料為研究對(duì)象。對(duì)宕渣路堤的現(xiàn)場(chǎng)碾壓工藝進(jìn)行了詳細(xì)研究并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)碾壓過(guò)

2、程進(jìn)行了沉降觀測(cè)。采用PFC2D對(duì)宕渣碾壓過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較分析；在綜合分析宕渣壓實(shí)特性的基礎(chǔ)上，提出了宕渣最大干密度的計(jì)算公式，結(jié)合宕渣路堤現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)力測(cè)試，找出宕渣路堤的干密度與振動(dòng)主頻及表面波速的關(guān)系。最后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)粗粒宕渣進(jìn)行篩分縮尺，按照三種不同級(jí)配參數(shù)分制宕渣試樣，進(jìn)行了GDS三軸試驗(yàn)，給出了宕渣試樣Duncan-Chang模型參數(shù)。本學(xué)位論文主要完成了以下工作：(1)宕渣路堤現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)

3、、現(xiàn)場(chǎng)篩分試驗(yàn)以及對(duì)宕渣碾壓過(guò)程進(jìn)行了沉降觀測(cè)；(2)宕渣碾壓過(guò)程的PFC2D數(shù)值模擬；(3)宕渣壓實(shí)性能分析及最大干密度計(jì)算，宕渣路堤干密度試驗(yàn)；(4)宕渣GDS三軸試驗(yàn)。通過(guò)以上研究工作取得了以下成果：(1)宕渣路堤碾壓的攤鋪厚度30cm為最佳。采用重型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，先靜壓一遍，再振動(dòng)碾壓3~6遍，最后靜壓1~2遍，直到?jīng)]有出現(xiàn)碾壓痕跡為止。碾壓過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè)結(jié)果表明：碾壓6遍后，宕渣沉降基本穩(wěn)定；(2) PFC2D模擬了宕渣路

4、堤碾壓性狀，在一定程度上能夠反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際碾壓情況和碾壓過(guò)程中顆粒的運(yùn)動(dòng)及受力情況。數(shù)值模擬結(jié)果與工程實(shí)際情況的規(guī)律較為吻合；(3)本文提出的宕渣最大干密度計(jì)算公式考慮了粗粒含量、最大粒徑以及顆粒的不均勻性對(duì)干密度的影響。僅需已知粗粒含量及最大粒徑即可估算出最大干密度值；(4) GDS三軸試驗(yàn)結(jié)果表明宕渣的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)并不十分平滑，而是在局部出現(xiàn)波動(dòng)，但總體發(fā)展趨勢(shì)明顯，宕渣土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系無(wú)明顯應(yīng)變軟化，但其體變規(guī)律較為復(fù)雜；本論文的