关键词:
红黏土
动力湿化
抗剪强度
累积变形
动回弹模量
预测模型
变形控制
摘要:
针对南方多雨地区在役红黏土路基易发生湿化,并在交通荷载联合作用下产生过大附加变形问题,开展了不同含水率的静三轴试验以及不同湿化次数、幅度和动应力的动三轴试验,分析含水率变化对黏聚力和内摩擦角的影响,探究动应力幅值、湿化次数和幅度对累积变形以及动回弹模量的影响规律,并建立了考虑动应力幅值、湿化次数和幅度、黏聚力和内摩擦角的累积变形预测模型;基于谱元法建立了移动荷载下红黏土路基横观各向同性动力响应计算模型,通过与现场行车试验结果对比验证了解析模型的有效性,并分析了湿化与动荷载作用下路基顶面竖向压应变规律。结果表明:累积塑性应变随动应力幅值、湿化次数和幅度的增加呈非线性增大;动回弹模量随初始含水率和湿化次数的增加而减小;湿化3次后的路基顶面竖向压应变增长约一倍。进而建立了路基顶面竖向压应变与累积应变的经验关系,结合现有规范给出了红黏土路基累积应变控制值,提出了红黏土路基变形控制方法,并在某高速公路试验段通过水泥改良强化路床和动回弹模量试验验证了所提方法的可行性。研究结果可为红黏土地区耐久性路基的设计和服役性能评价提供参考。