石灰处理软土路基深度对土基回弹模量影响研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文石灰处理软土路基深度对土基回弹模量影响研究论文作者：袁文瑞学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：道路与铁道工程指导教师：马士宾职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofHighwayandRailwayEngineeringRESEARCHOFSOFTSOILDEPTHTREATEDBYLIMEONSUBGRADERESILIENTM

2、ODULUSbyYuanWenruiSupervisor:Prof.MaShibinNovember2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北

3、工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：河北工业大学硕士学位论文摘要土基回弹模量是路面结构设计的重要参数，较高的土基模量也是路面结构承载力的重要保证。软土路基的土基回弹模量往往难以达到规定的

4、要求，给路面结构的承载能力和整体稳定性带来不良影响。利用石灰处理软土路基以提高土基回弹模量是工程中经常采用的技术措施。由于软土含水量、土质特性、石灰掺量、石灰处理路基深度和压实度等因素对路基顶回弹模量都有很大影响，造成在实际工程中石灰处理软土路基盲目性和随意性很大。本文的主要研究工作如下：（1）调查了天津地区软土的分布规律以及其物理力学指标，软土路基常见处理方式，以及天津市城区的交通轴载情况。调查结果显示，天津市城区道路交通量非常大，货车超载现象非常普遍，软土路基虽经过各种方式改良，但路面结构还是容

5、易发生破坏。（2）通过室内试验，系统分析了不同因素对经石灰处理后软土的CBR值、回弹模量、抗压强度及劈裂强度等力学性能的影响。试验结果表明，对于不同含水量的软土，8%~12%石灰含量的石灰土的各项力学性能指标均随压实度的增大而增大，随含水量的增大而减小；经过改良后的软土可以用于路基铺筑；不同土质软土由于组成成分有所不同，石灰对其力学性能的改良效果也有所差异，设计施工时应根据土质做出调整。（3）计算分析发现现行规范中的当量回弹模量换算公式不适用于低模量比的石灰土路基。根据弹性层状体系理论以及弯沉等效原

6、则，通过Kenpave程序及Minitab统计分析软件，回归出一个荷载作用半径为15cm的换算公式。修正后的新公式适用于石灰土与原状软土模量比小于8且石灰处理厚度大于20cm的路基顶当量回弹模量换算。误差验证表明其精度和可靠性非常高。最后通过试验路路基弯沉检测验证了回归公式。（4）按照《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）的对路基回弹模量的要求，通过本文回归的换算公式分别计算出软土路基在不同含水量、石灰含量、压实度情况下的合理处理深度；计算了各方案的工程费用，并采用美国AI设计法计算了各

7、方案道路使用寿命；通过响应面优化法对工程费用和使用寿命两个指标进行优化，得到了软土路基在不同含水量下的最佳处理方式。关键词：软土；石灰；当量回弹模量；路基处理深度；路用性能；优化I石灰处理软土路基深度对土基回弹模量影响研究ABSTRACTTheresilientmodulusofsubgradeisanimportantparameterforpavementstructuredesign,andthehighermodulusisalsotheimportantguaranteeofpavemen

8、tbearingcapacity.Theresilientmodulusofsoftsoilcanhardlymeettherequirementwhichisnegativetobearingcapacityandstability.Themethodofusinglimetotreatesoftsoilsubgradetoenhancetheresilientmodulusofsubgradeisfrequentlyusedinengineers.Thewater