【摘 要】
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本文以某地滨河路路面出现的不均匀沉降、鼓包和开裂等问题为研究背景,通过对典型路基盐渍粉土进行一系列试验研究,对滨河路基盐渍粉土的工程性质有了基本的认识,为研究路面病害的成因以及后期的治理打下试验基础。主要以固结压力、排水条件、加载方式和盐分条件为试验变量,对路基盐渍土的基本物理性质、三轴压缩特性和循环荷载试验下的力学特性进行了大量试验,归纳和分析了不同试验变量下的数据,详细比较了固结压力、动应力幅
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本文以某地滨河路路面出现的不均匀沉降、鼓包和开裂等问题为研究背景,通过对典型路基盐渍粉土进行一系列试验研究,对滨河路基盐渍粉土的工程性质有了基本的认识,为研究路面病害的成因以及后期的治理打下试验基础。主要以固结压力、排水条件、加载方式和盐分条件为试验变量,对路基盐渍土的基本物理性质、三轴压缩特性和循环荷载试验下的力学特性进行了大量试验,归纳和分析了不同试验变量下的数据,详细比较了固结压力、动应力幅值和盐分对粉土力学特性带来的影响。其主要试验内容及结果总结如下:(1)基本物理性质研究及土样的养护和制备。通过最优含水率试验、液塑限测定、颗粒级配分析和含盐量测定,得出滨河路基盐渍粉土的最优含水率为22.1%,对应的最大干密度为1.58g/cm3,液限为27.58%,塑限为20.13%,颗粒粒径大于0.075mm的颗粒含量占全重的14.0%,粒径小于0.005mm的颗粒含量占全重的7.1%,含盐量为2.93%。因此,滨河路基盐渍粉土属于中氯盐渍粉砂土。土样养护时,在风干、碾碎和过筛的基础上,根据试验得到的最优含水率,使用无气水配置目标含水率土样,重塑制样时采用分层击实,每层接触面充分刮毛,保证试样的一致性。(2)三轴压缩固结不排水试验(CU)和固结排水试验(CD)。将三轴压缩试验数据整理后发现,盐渍粉土和洗盐粉土的固结不排水应力应变曲线都呈应变硬化型,孔隙水压力则是先增大后减小。但在固结排水试验时,应力应变曲线都属于弱应变软化型,体积变量也出现明显的峰值。而在相同条件下,固结压力越大,同一应变所对应的偏应力也越大,同时孔压或者体应变也越大。从三轴压缩试验来看,相比于盐渍粉土,经过洗盐的粉土强度略低,剪胀趋势明显减弱。(3)循环三轴试验。从盐渍粉土和洗盐粉土的循环荷载试验结果来看,在相同的试验条件下,固结压力越大,一定振次所对应的滞回曲线面积就越小,同时一定应变所对应的动弹性模量就越大。当固结压力相同,动应力幅值不同时,动应力幅值越大,试样发生破坏所需的振次就越少,同时孔隙水压力也增长的越快。比较不同盐分条件下的循环荷载试验发现,相同试验条件下,洗盐粉土试样达到一定的应变或者孔压所需的振次明显高于盐渍粉土;洗盐粉土的孔压比和双向应变幅值增速相比于盐渍土明显较慢;洗盐粉土在应变较小时的动弹性模量小于盐渍粉土,随着应变增大,洗盐粉土的动弹性模量开始逐渐大于盐渍土;而相同应变下的阻尼比小于盐渍土。因此,固结压力、动应力幅值和盐分对粉土的强度均有明显影响。固结压力的增大有助于增加土体的抗剪强度和动弹性模量,减小土体的能量耗散,使应力波更容易在土中继续传播,从而强化了土体的强度;而动应力幅值增大则会使土体更加容易发生变形,土体中的孔隙水压力也更加不容易消散,加速了土体液化,使土体更加容易发生破坏;盐分含量的升高使得土体的动弹性模量降低,同时也导致土体更加容易发生剪胀吸水,加剧了应变和孔隙水压力的发展。
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