论文部分内容阅读
辽宁位于中国东北部，属季节性冻土地区。与常温土相比，季节性冻土的物理力学性质较不稳定，受季节变换的影响巨大。建设在季冻区的道路工程大多存在着不同程度的冻害。对于石灰改良土和水泥改良土此类常用的改良土路基填料，往往在工程建设完成的初期有良好的工程性质，但在经历数次冻融循环作用后其物理力学性质就会有大幅下降，影响工程的使用。因此，季冻区的道路工程除应满足行车荷载的要求外，还需具有一定的抗冻能力。
本文以京沈客专阜新-彰武段路基工程作为研究背景，根据京沈客专阜新-彰武段的设计资料以及现场取回的风积砂土样，通过掺加煤渣及水泥的方式对风积砂土进行了化学改良。利用GDS冻土动、静三轴试验系统、GDH2005B型高低温试验箱及GE Optima520型医用CT机开展了水泥煤渣改良土的冻融循环试验、三轴试验、CT扫描试验和动力特性试验，对冻融循环作用下水泥煤渣改良土的力学特性进行了研究。
通过以上研究及分析，获得了以下研究成果如下：通过开展不同配合比及养护龄期下水泥煤渣改良土的强度及冻胀试验得出了水泥煤渣改良土的最优配合比及养护龄期，利用灰色理论构建了冻胀率的GM（1,1）模型，对水泥煤渣改良土的冻胀规律进行了预测，分析其防冻胀机理；开展了不同冻融循环条件下水泥煤渣改良土的CT扫描试验，研究了冻融循环对水泥煤渣改良土内部结构的影响，获得了冻融循环条件下水泥煤渣改良土孔隙的发展规律，结合三轴试验结果得出了综合考虑冻融-加载条件下的总损伤变量表达形式及演化规律；利用GDS冻土动、静三轴试验系统，对不同冻融循环次数下水泥煤渣改良土进行不同围压条件的CD试验，分析了冻融循环次数对水泥煤渣改良土剪胀屈服面及剪缩屈服面的演化规律的影响，通过引入冻融循环影响因子对椭圆-抛物线双屈服面本构模型进行了修正，对修正后的模型进行了验证；开展了不同冻融循环条件下水泥煤渣改良土的动力特性试验，分析了水泥煤渣改良土动力参数的变化规律，建立了水泥煤渣改良土阻尼比的简化计算模型，采用基于结构元的多元模糊回归方法建立了水泥煤渣改良土临界动应力的回归方程，根据模糊临界动应力提出了水泥煤渣改良土累积变形的预测模型。
本文以京沈客专阜新-彰武段路基工程作为研究背景，根据京沈客专阜新-彰武段的设计资料以及现场取回的风积砂土样，通过掺加煤渣及水泥的方式对风积砂土进行了化学改良。利用GDS冻土动、静三轴试验系统、GDH2005B型高低温试验箱及GE Optima520型医用CT机开展了水泥煤渣改良土的冻融循环试验、三轴试验、CT扫描试验和动力特性试验，对冻融循环作用下水泥煤渣改良土的力学特性进行了研究。
通过以上研究及分析，获得了以下研究成果如下：通过开展不同配合比及养护龄期下水泥煤渣改良土的强度及冻胀试验得出了水泥煤渣改良土的最优配合比及养护龄期，利用灰色理论构建了冻胀率的GM（1,1）模型，对水泥煤渣改良土的冻胀规律进行了预测，分析其防冻胀机理；开展了不同冻融循环条件下水泥煤渣改良土的CT扫描试验，研究了冻融循环对水泥煤渣改良土内部结构的影响，获得了冻融循环条件下水泥煤渣改良土孔隙的发展规律，结合三轴试验结果得出了综合考虑冻融-加载条件下的总损伤变量表达形式及演化规律；利用GDS冻土动、静三轴试验系统，对不同冻融循环次数下水泥煤渣改良土进行不同围压条件的CD试验，分析了冻融循环次数对水泥煤渣改良土剪胀屈服面及剪缩屈服面的演化规律的影响，通过引入冻融循环影响因子对椭圆-抛物线双屈服面本构模型进行了修正，对修正后的模型进行了验证；开展了不同冻融循环条件下水泥煤渣改良土的动力特性试验，分析了水泥煤渣改良土动力参数的变化规律，建立了水泥煤渣改良土阻尼比的简化计算模型，采用基于结构元的多元模糊回归方法建立了水泥煤渣改良土临界动应力的回归方程，根据模糊临界动应力提出了水泥煤渣改良土累积变形的预测模型。