本文關鍵詞：石灰處理軟土路基深度對土基回彈模量影響研究　出處：《河北工業(yè)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 軟土 石灰 當量回彈模量 路基處理深度 路用性能 優(yōu)化

【摘要】：土基回彈模量是路面結構設計的重要參數(shù),較高的土基模量也是路面結構承載力的重要保證。軟土路基的土基回彈模量往往難以達到規(guī)定的要求,給路面結構的承載能力和整體穩(wěn)定性帶來不良影響。利用石灰處理軟土路基以提高土基回彈模量是工程中經常采用的技術措施。由于軟土含水量、土質特性、石灰摻量、石灰處理路基深度和壓實度等因素對路基頂回彈模量都有很大影響,造成在實際工程中石灰處理軟土路基盲目性和隨意性很大。本文的主要研究工作如下:(1)調查了天津地區(qū)軟土的分布規(guī)律以及其物理力學指標,軟土路基常見處理方式,以及天津市城區(qū)的交通軸載情況。調查結果顯示,天津市城區(qū)道路交通量非常大,貨車超載現(xiàn)象非常普遍,軟土路基雖經過各種方式改良,但路面結構還是容易發(fā)生破壞。(2)通過室內試驗,系統(tǒng)分析了不同因素對經石灰處理后軟土的CBR值、回彈模量、抗壓強度及劈裂強度等力學性能的影響。試驗結果表明,對于不同含水量的軟土,8%~12%石灰含量的石灰土的各項力學性能指標均隨壓實度的增大而增大,隨含水量的增大而減小;經過改良后的軟土可以用于路基鋪筑;不同土質軟土由于組成成分有所不同,石灰對其力學性能的改良效果也有所差異,設計施工時應根據土質做出調整。(3)計算分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范中的當量回彈模量換算公式不適用于低模量比的石灰土路基。根據彈性層狀體系理論以及彎沉等效原則,通過Kenpave程序及Minitab統(tǒng)計分析軟件,回歸出一個荷載作用半徑為15cm的換算公式。修正后的新公式適用于石灰土與原狀軟土模量比小于8且石灰處理厚度大于20cm的路基頂當量回彈模量換算。誤差驗證表明其精度和可靠性非常高。最后通過試驗路路基彎沉檢測驗證了回歸公式。(4)按照《城市道路路基設計規(guī)范》(CJJ 194-2013)的對路基回彈模量的要求,通過本文回歸的換算公式分別計算出軟土路基在不同含水量、石灰含量、壓實度情況下的合理處理深度;計算了各方案的工程費用,并采用美國AI設計法計算了各方案道路使用壽命;通過響應面優(yōu)化法對工程費用和使用壽命兩個指標進行優(yōu)化,得到了軟土路基在不同含水量下的最佳處理方式。
[Abstract]:The modulus of resilience of soil foundation is an important parameter of pavement structure design, and the high modulus of soil foundation is also an important guarantee of the bearing capacity of pavement structure. The modulus of resilience of soil foundation of soft soil subgrade is often difficult to meet the prescribed requirements. It is often used in engineering to use lime to treat soft soil subgrade in order to improve the resilience modulus of soil foundation. Because of the water content of soft soil, soil quality characteristics. The content of lime, the depth of roadbed treated with lime and the degree of compaction have great influence on the elastic modulus of the top of subgrade. The main research work of this paper is as follows: 1) the distribution law of soft soil in Tianjin area and its physical and mechanical indexes are investigated. The investigation results show that the traffic volume of Tianjin urban area is very large, and the phenomenon of overloading of freight cars is very common. Though the soft soil subgrade is improved in various ways, the pavement structure is still liable to be destroyed. (2) through laboratory tests, the CBR value and resilience modulus of soft soil after lime treatment are analyzed systematically. The effect of compressive strength and splitting strength on the mechanical properties. The test results show that the soft soil with different moisture content. The mechanical properties of lime soil with 12% lime content increased with the increase of compaction and decreased with the increase of water content. The improved soft soil can be used for subgrade paving. Because the composition of different soil soft soil is different, the improvement effect of lime on its mechanical properties is also different. The design and construction should be adjusted according to the soil quality. It is found that the equivalent elastic modulus conversion formula in the current code is not suitable for lime soil subgrade with low modulus ratio, according to the theory of elastic layered system and the equivalent principle of deflection. Through Kenpave program and Minitab statistical analysis software. A conversion formula with a load action radius of 15 cm is obtained. The new formula is suitable for replacing the equivalent elastic modulus of the top of roadbed when the modulus ratio of lime soil to undisturbed soft soil is less than 8 and the thickness of lime treatment is more than 20 cm. The error verification shows that its precision and reliability are very high. Finally, the regression formula is verified by the test road subgrade deflection test. 4) according to CJJ194-2013, the requirements of subgrade resilience modulus. The reasonable treatment depth of soft soil roadbed under different water content, lime content and compaction degree is calculated by the conversion formula of regression in this paper. The project cost of each scheme is calculated, and the road service life of each scheme is calculated by American AI design method. Two indexes of engineering cost and service life are optimized by response surface optimization method, and the optimal treatment method of soft soil subgrade under different water content is obtained.
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U416

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