【摘 要】
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路基土体中的结合水是黏土矿物颗粒与水蒸气或水溶液长期在特殊环境下相互作用的产物,强弱结合水的存在及其错综复杂性使其对路基土体所表征出来的基本物理性质及力学强度特性具有重大的影响,同时也是导致路基路面工程中产生一系列病害的关键因素。我国南方湿热地区地形及水文地质条件复杂,气候潮湿多雨,土体的天然含水率较高,导致路基在长期运营过程中病害增多,道路通行能力严重下降。因此分别通过干湿法成型研究结合水对土体
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路基土体中的结合水是黏土矿物颗粒与水蒸气或水溶液长期在特殊环境下相互作用的产物,强弱结合水的存在及其错综复杂性使其对路基土体所表征出来的基本物理性质及力学强度特性具有重大的影响,同时也是导致路基路面工程中产生一系列病害的关键因素。我国南方湿热地区地形及水文地质条件复杂,气候潮湿多雨,土体的天然含水率较高,导致路基在长期运营过程中病害增多,道路通行能力严重下降。因此分别通过干湿法成型研究结合水对土体力学强度特性的影响规律,对于提升我国南方湿热地区耐久性路基建设水平具有重要意义。本文首先在我国南方湿热地区选取了四种典型路基土(高液限黏土、含砂低液限黏土、含砂高液限粉土、高液限粉土)并展开一系列室内试验研究,包括土的比重试验、颗粒分析,界限含水率测定试验,室内干法和湿法击实试验,获得了土体各项基本物理性能参数。为了进一步研究典型路基土在干法与湿法下的力学性能差异性,分别按干法与湿法进行CBR试验与直剪试验,并制备在不同湿度状态与不同压实度条件下的试件,综合对比分析了土体在干法与湿法成型下的压实度、吸水膨胀量、CBR、抗剪强度与关键指标(黏聚力c与内摩擦角φ)等基本物理性质参数。进而应用差示扫描量热法在不同的升温速率下对土体表面的吸附结合水进行测试研究,通过TG-DSC曲线对土体内部自由水与强弱结合水进行了定性及定量分析,确定了相应的热失重温度区间,其中土体内部自由水、弱结合水与强结合水的脱失温度分别对应于25℃-75℃,75℃-160℃和143℃-276℃。并结合不同土样的黏粒含量进行对比分析,从机理上揭示了干法与湿法成型的典型路基土力学强度特性。根据干湿法成型方式与现场路基湿度状态的对比,提出采用湿法成型所获得的物理性能参数用于指导施工。本文在干湿法成型对典型路基土的力学强度特性影响规律方面获得了相应的研究成果,为我国南方湿热地区路基填筑施工控制方法提供了理论指导。
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