宕渣路堤壓實特性的試驗研究及數(shù)值分析.pdf

1、當前，隨著我國高等級公路建設向山區(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。宕渣的優(yōu)點是強度高、壓實密度大、沉降變形小、透水性強、抗沖刷性能高、可就近取材等。但是由于宕渣含石量、粒徑、顆粒級配變化大，造成路基施工壓實質量難以控制。本碩士學位論文選取某高速公路宕渣路堤試驗段宕渣填料為研究對象。對宕渣路堤的現(xiàn)場碾壓工藝進行了詳細研究并對現(xiàn)場碾壓過

2、程進行了沉降觀測。采用PFC2D對宕渣碾壓過程進行了數(shù)值模擬，模擬結果與現(xiàn)場沉降觀測結果進行了比較分析；在綜合分析宕渣壓實特性的基礎上，提出了宕渣最大干密度的計算公式，結合宕渣路堤現(xiàn)場進行動力測試，找出宕渣路堤的干密度與振動主頻及表面波速的關系。最后，對現(xiàn)場粗粒宕渣進行篩分縮尺，按照三種不同級配參數(shù)分制宕渣試樣，進行了GDS三軸試驗，給出了宕渣試樣Duncan-Chang模型參數(shù)。本學位論文主要完成了以下工作：(1)宕渣路堤現(xiàn)場碾壓試驗

3、、現(xiàn)場篩分試驗以及對宕渣碾壓過程進行了沉降觀測；(2)宕渣碾壓過程的PFC2D數(shù)值模擬；(3)宕渣壓實性能分析及最大干密度計算，宕渣路堤干密度試驗；(4)宕渣GDS三軸試驗。通過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。采用重型振動壓路機碾壓，先靜壓一遍，再振動碾壓3~6遍，最后靜壓1~2遍，直到?jīng)]有出現(xiàn)碾壓痕跡為止。碾壓過程現(xiàn)場沉降觀測結果表明：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)場實際碾壓情況和碾壓過程中顆粒的運動及受力情況。數(shù)值模擬結果與工程實際情況的規(guī)律較為吻合；(3)本文提出的宕渣最大干密度計算公式考慮了粗粒含量、最大粒徑以及顆粒的不均勻性對干密度的影響。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三軸試驗結果表明宕渣的應力應變曲線并不十分平滑，而是在局部出現(xiàn)波動，但總體發(fā)展趨勢明顯，宕渣土的應力-應變關系無明顯應變軟化，但其體變規(guī)律較為復雜；本論文的