基于重复交通荷载作用下风化花岗岩路基土累积残余变形研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文重复交通荷载作用下风化花岗岩路基土累积残余变形研究姓名：王静梅申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张军20040510摘要风化花岗岩的抗变形稳定性、水稳定性及动态稳定性都很差，作为路基土，在重复交通荷载作用下，将产生累积残余变形，过大的残余累积变形会导致土体的疲劳破坏，乃至变形失稳。因此研究动态交通荷载作用下风化花岗岩路基土的动力变形特性和动力参数是十分必要的。本文一方面从风化花岗岩的基本性质试验、静、动三轴试验入手，对风化花岗岩的加卸载回弹模量、动变形、动强度等动力特性进行试验研究，获得了风化花岗岩的动态力学性能的特征，通过从风化花岗岩中分离出云母，按云

2、母含量的不同配制试件，进行膨胀量试验、承载比试验和回弹模量试验，研究了云母含量对花岗岩路基土工程性质的影响规律。另～一方面从弹性理论出发，提出一种计算路基土残余累积变形的方法。通过建立计算模型，利用ANSYS软件进行瞬态动力反应分析，求出路基结构的动应力分布，结合室内三轴试验得到的路基士动力变形特性即残余变形与动应力的关系，进而根据计算的动应力分布分析路基土的永久变形。另外，对风化花岗岩水泥稳定土的工程性质也进行了研究。包括击实试验、无侧限强度试验、动应变和动强度试验等。证明风化花岗岩经水泥改良后，动强度、动模量显著提高，可以满足高速公路的路基土的填筑要求。研究交通荷载作用下路基土的动

3、态受力特性及累积残余变形特性，并将它应用于实际工程中，不但具有很高的学术价值，而且也具有广泛的实际意义。关键词：风化花岗岩路基土、重复交通荷载、ANSYS、累积残余变形、动力特性、水泥改良AbstractAssubgradesoil，theengineeringcharacteristicsofweatheredgranitesubgradesoilisverypoor，suchasstabilityofresistancetodeformation，waterstability，dynamicstability．Subjectedtorepeatedloading，excessive

4、residualdeformationcanleadtOthesubgradefatiguefailureanddeformresultinlosestability．Onthisground，studyondynamicpropertyanddynamicparameterofweatheredgranitesubgradesoilinrepeatedloadingisquiteessential．Ontheonehand，thetestofbasicbehaviors，modulusofresilienceunderrepeatedloading，dynamicstrengthan

5、ddynamicdeformationarestudiedinlaboratory．Theeffectofmicacontentontheengineeringcharacteristicsofgranitesubgradesoilisstudied，byseparatingmicafromgraniteresidualsoilandformingthespecimenaccordingtOdifferentmicacontent，andconductingCBRtestandresiliencemodulustest．Thechangemechanismofthegranitesub

6、gradesoilpropertiesisinquired．Ontheotherhand，applyingelastictheoryandANSYSprogramtransientanalysis，three—dimensionalspacetheoreticalmodelisestablishedtoworkoutdynamicstressofsubgradesoil，Incorporatingtherelationofplasticdeformationandstresslearningfromlaboratory，intheend，theaccumulatedresidualde

7、formationiscalculated．Inaddition，engineeringcharacteristicsofweatheredgranitecementstabilizationarestudied．Thetestsincludecompactiontest，unconfinedcompressiontest，dynamicstrengthanddynamicstraintestandSOon．Thedynamicstrength