级配碎石三轴试验和研究.pdf

大连理工大学硕士学位论文级配碎石三轴试验研究姓名:金刚申请学位级别:硕士专业:防灾减灾工程及防护工程指导教师:孔宪京20070601大连理工大学硕士学位论文摘要柔性基层沥青路面能够有效地消除反射裂缝和收缩裂缝,级配碎石作为柔性基层的一种典型材料还有很好的排水性和经济性,然而级配碎石基层沥青路面在我国高等级公路中却很少采用,其主要原因是其回弹模量偏低和永久变形的不均匀。因此,本文通过三轴试验方法研究级配碎石的不同成型工艺、不同级配类型、以及不同粉煤灰含量等对其强度特性、变形特性、性能评价和长期性能的影响,为我国级配碎石基层沥青路面的推广、运用提供技术支撑。在静三轴试验中,分析了成型工艺、级配、压实度以及粉煤灰添加剂的影响,证明振动成型能明显地提高级配碎石抗剪强度,研究表明,实际路面结构中的剪切应力小于试验测得的抗剪强度,因此一般不会发生剪切破坏;不同级配的碎石材料的试验表明,骨架型试料强度高于悬浮密实型试料,由此证明过多的细颗粒的加入会降低其静力强度;粉煤灰添加剂的加入能有效地提高级配碎石强度。通过动三轴试验可以发现:回弹模量与应力不变量呈幂乘关系,通过各个层位的应力不变量的取值范围确定回弹模量的取值,并得到与静力试验相似的结论,即振动成型优于击实成型,骨架型试料优于悬浮密实型试料,添加适量的粉煤灰能明显地提高其回弹模量。级配碎石永久变形试验也表明:振动成型抗变形能力明显优于击实成型;三种级配碎石材料的永久变形试验,依然可以得到骨架型试料优于悬浮密实型试料;填加一定量粉煤灰后级配碎石抗变形能力不会降低。本文还通过对级配碎石进行加载约1004)0次的长持时试验,研究其变形与回弹模量的变化规律:随着加载振次的增加,试样的永久变形可以表现为稳定型、临界型和破坏型三种形式,稳定型曲线随振次增加到一定程度后,永久变形趋于稳定,基本上不再变化,而稳定型曲线则永久变形随加载振次增大迅速增加,介于稳定和破坏型之间的即为临界型曲线;在动应力不过大的前提下,试样的回弹模量有增大的趋势,而且这种趋势越来越缓,这与试验路施工中和竣工一年后的实测值一致。最后,通过分析长持时变形特性尝试判断试样永久变形的临界动应力。关键词:级配碎石;静力强度;回弹模量;永久变形;长持时特性塑竖互三塑塑!,thou#thegradedbrokenstonehastheadvantageofdrainageandeconomicalproperty,thiskindofasphaltpavementstill啪notbeadopted谢dely。-sizedistribution,moldingmethodanddifferentcontentoffly·,long-termperformanceofgradedbrokenstone,,theinfluenceofmoldingmethod,grain-pactiondegreeandcontentoffly-ashonstaticstrengthhasbeenstudied,'BgHlrearepriortothoseofsuspended—