基于亞塑性理論的低液限粘土本構(gòu)模型與改善試驗研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市的擴張需要修建越來越多的高速公路。高速公路不可避免的會穿越許多地質(zhì)條件不明的區(qū)域。此類區(qū)域內(nèi)尚未存在有關于土體工程性質(zhì)等的研究。土體的工程性質(zhì)一直是本領域內(nèi)較難以研究的問題之一，如果只是經(jīng)過簡單的類比推理而沒有深入研究土體工程性質(zhì)，則會在其應用的過程中產(chǎn)生一系列的問題。本文依托濰北平原高速公路修建過程中遇到的特殊土質(zhì)及其在應用過程中出現(xiàn)的一系列問題，開展了詳細而深入的研究。具體研究工作如下:
　　(1)依托

2、實體工程項目，實地調(diào)查了路線穿越場區(qū)自然地理環(huán)境和水文、工程地質(zhì)條件。根據(jù)該工程項目路基填料指定取土場的區(qū)域地質(zhì)條件，確定了現(xiàn)場土體的取樣方案。
　　(2)針對從取土場獲取的土樣，開展了較全面的室內(nèi)試驗，首次深入全面地研究了該地區(qū)土體試樣的工程性質(zhì)并按照規(guī)范標準確定了其名稱為低液限粘土。在路基填筑施工期開展了現(xiàn)場試驗，埋設了電子監(jiān)測設備，研究了低液限粘土用作路基填料時的力學特性和變形規(guī)律。
　　(3)研究了亞塑性理論的起源，

3、重點分析了其限制條件。以Gudehus-Bauer亞塑性本構(gòu)模型為主線，首次引入受含水率影響的粘聚力變量并依據(jù)室內(nèi)土工試驗和現(xiàn)場試驗的試驗成果，研究了適用于壓實狀態(tài)下低液限粘土的亞塑性本構(gòu)模型。
　　(4)參照現(xiàn)場使用的路床區(qū)改善低液限粘土方案，并結(jié)合室內(nèi)試驗得出的低液限粘土工程性質(zhì)，分析了不同外加材料對低液限粘土的改善機理，制定了改善低液限粘土對比試驗方案并進行了室內(nèi)力學性能試驗，對比分析了不同方案的改良效果，提出了滿足規(guī)范要求

4、的新型低液限粘土改良方案。
　　(5)整理室內(nèi)改良試驗得到的成果，在現(xiàn)場選取路基試驗段進行加固土的路用力學性能試驗，包括路面彎沉試驗及堆載試驗。選用原方案的路基試驗段并按照新型改良方案鋪設路床區(qū)改善土層，按照規(guī)范標準進行了彎沉試驗，試驗結(jié)果表明改善土層的短時強度能滿足要求。選取現(xiàn)場原位試驗中埋設電子監(jiān)測設備的路基區(qū)間為試驗段，一部分鋪設改善土層而另一部分不進行處理以進行對比試驗，首次開展了現(xiàn)場路基堆載觀測試驗以研究路床區(qū)改善土層的