基于應(yīng)力波理論的土石混合材料壓實質(zhì)量評價研究.pdf

1、土石混合料作為修筑機(jī)場、公路、鐵路等大型基礎(chǔ)設(shè)施地基常用的填筑材料，其壓實質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，進(jìn)而影響其使用壽命與運營安全。目前針對地基填方材料的壓實質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)多是針對細(xì)粒土，將其運用于土石混填地基會產(chǎn)生很多困難與局限性。因此，對于土石混填地基壓實質(zhì)量的合理評定一直是工程界討論的熱點與難點問題。本文在國家自然科學(xué)基金的資助下，通過大量室內(nèi)試驗研究與理論分析，建立了一套以剪切波為測試手段、以判斷土石混合料石料間隙

2、土壓實質(zhì)量為核心的土石混填地基壓實質(zhì)量評價體系。主要工作與成果如下：
　　1、選取砂土、粉土、粘土三種代表性土質(zhì)進(jìn)行室內(nèi)擊實實驗，測試三種土質(zhì)試樣在不同含水率與不同壓實程度下其剪切波傳播速度。試驗結(jié)果證實了其剪切波速與干密度具有很好地相關(guān)性。提出了能夠代表細(xì)粒土顆粒空間密實狀況的指標(biāo)—體積膨脹率γv，通過分析體積膨脹率γv與細(xì)粒土剪切波速的關(guān)系，最終建立了由細(xì)粒土剪切波速定量計算細(xì)粒土干密度的計算模型。
　　2、利用自制大型

3、振動壓實儀，首先通過對不同土質(zhì)和單一石料按照Talbot理想級配組成的土石混合料在不同含水率、不同含石量與不同壓實質(zhì)量下剪切波傳播速度的測試，分析了土石混合料剪切波速與石料間隙土體積膨脹率的關(guān)系，進(jìn)而建立了由土石混合料剪切波速計算混合料石料間隙土干密度的計算模型。由于石料的剪切波速將影響土石混合料的剪切波速，通過研究石料剪切波速對混合料宏觀剪切波速的影響，提出了變石料修正模型，使得計算模型可以運用于不同石料組成的混合料。最后根據(jù)室內(nèi)試驗

4、和數(shù)值模擬的結(jié)論，討論了級配對土石混合料剪切波速的影響。
　　3、根據(jù)理論分析，提出以土石混合料中石料間隙土的壓實度作為‘表征壓實度’來表征土石混合料的壓實質(zhì)量，基于室內(nèi)振動壓實試驗的結(jié)果，建立了基于‘表征壓實度’的評價標(biāo)準(zhǔn)，即不同土石混合料中表征壓實度的最大值。對表征壓實度進(jìn)行了歸一化處理，并將其與傳統(tǒng)細(xì)粒土的壓實度作以比較討論。
　　4、為了提高測試效率與便捷性，討論了現(xiàn)場剪切波采集的面波測試法。為了能夠通過面波波速精確