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干湿循环作用是影响黄土路基变形的重要因素之一,路基在实际使用运营中受大气中的降雨与蒸发的循环反复作用,引发路基结构产生下沉、塌陷以及边坡冲刷等病害问题。本文以榆中地区实际路基工程为背景,通过对榆中地区黄土取样进行室内试验,探究该地区黄土的物理力学性质,并依托实际工程对黄土进行改良,根据试验探究改良后黄土的物理力学性质,为后续室内模型试验奠定基础;采用缩尺模型的方法在室内建立路基模型进行室内模型试验,研究干湿循环作用对路基的变形特性影响,得到了相关结论。本文的主要内容与结论包括:(1)对榆中地区原状黄土及重塑黄土进行室内物理力学特性试验,得到该地区黄土的含水率、密度、液塑限等物理性质指标的变化规律,通过常规三轴剪切试验得到不同压实度条件下重塑土样的力学性能指标,分析了粘聚力和内摩擦角随着压实度的变化规律,为后续模型试验提供了理论基础;(2)依据实际工程要求,采用掺入比为5%的石灰对黄土进行改良,对改良后土样进行室内试验,得到改良黄土的物理性质指标,并且对改良黄土在不同压实条件下的压缩特性与抗剪强度变化规律进行分析总结;(3)依据相似理论,设计并制作室内模型试验,以榆中地区降雨情况设计降雨蒸发装置,并按拌和、填筑和压实路基土体的要求,依相似比尺在模型向内分层填筑不同压实度条件下的路基模型,填筑完成后标准养护28d,待养护结束后,在模型上安装设计的降雨蒸发装置对路基模型进行干湿循环试验,试验结束后观察描述路基结构形态,并对不同压实度条件下经历不同干湿循环次数路基结构进行冲刷量测定,在路基土体上取样分别进行密度测定、压缩性测定、力学特性测定,总结分析试验结果;(4)在同一压实度条件下,随着干湿循环次数的增加,路基结构的冲刷量逐渐增多,路基土体密度减小,压缩模量减小,压缩性增大,抗剪强度指标减小,强度下降。在干湿循环作用的前期,土体密度、压缩模量以及抗剪强度的变化幅度均较大,变化较为明显,到后期逐渐趋于稳定。究其原因,是路基结构土体内部发生干缩湿胀作用。干湿循环作用早期,土体孔隙结构改变,土粒内部可溶盐逐渐溶解,土颗粒胶结作用减小,土体结构性逐渐降低,路基结构产生开裂,随着干湿循环次数的不断增加,裂缝不断增大,为土体内部的干湿缩胀变形提供了空间,相应的土体变形的幅度也变缓,并且逐渐趋于稳定;(5)在同一干湿循环次数下,随着压实度的增加,路基土体的密度、压缩模量、抗剪强度指标均提高,冲刷量减少。压实度越高,路基土体冲刷量、密度、压缩模量以及抗剪强度指标的降低幅度更小,这说明压实度的提高在一定程度上能提高路基结构的强度,降低路基结构的压缩性,尽量降低路基结构的变形。因此在实际工程中,提高路基结构的压实度在一定程度上可以减少路基沉降、塌陷等路基病害。