目錄
1章 緒論
1 1背景與意義
1 2國內外研展
1 2 1凍融循環後土的力學行為
1 2 2交通荷載下路基路面動力響應
1 2 3交通荷載下路基變形
1 2 4路基變形的容許值
1 3本書主要內容
2章 凍融作用下路基黏土結構演化特徵
2 1凍融循環試驗
2 1 1土樣
2 1 2試件製備
2 1 3試件均勻性驗證
2 2基於彎曲元的路基黏土模量演化規律
2 2 1試驗概況
2 2 2試驗方案
2 2 3結果分析
2 3基於CT的路基黏土密度演化規律
2 3 1試驗概況
2 3 2試驗方案
2 3 3結果分析
2 4小結
3章 寒區飽和凍融路基黏土靜力特性
3 1飽和凍融路基黏土的等向壓縮-回彈行為3 1 1試驗方案
3 1 2結果及分析・
3 2三軸條件下飽和凍融路基黏土的靜力蠕變行為3 2 1試驗方案
3 2 2結果及分析
3 2 3雙曲線蜩變模型
3 3飽和凍融路基黏土的應變應3 3 1試驗方案,
3 3 2結果及分析
3 3 3廣義雙曲線模型
3 4小結
4章 寒區非飽和凍融路基黏土靜力特性
4 1試驗概況
4 1 1試驗條件
4 1 2試驗過程
4 2結果及分析
4 2 1圍壓的影響
4 2 2壓實度的影響
4 2 3含水率的影響
4 2 4凍融循環次數的影響
4 3力學參數分析
4 3 1破壞強度
4 3 2切線模量
4 3 3黏聚力
4 3 4內摩擦角
4 4破壞形式分析
4 4 1破壞形式分類
4 4 2破壞形式的微觀分析
4 5破壞強度與切線模量的預估公式
4 5 1凍融循環次數的影響
4 5 2壓實度的影響・
4 5 3含水率的影響・
4 5 4公式建立與驗證
4 6小結
5章 交通荷載下凍融路基黏土的動剪切模量與阻尼比
5 1試驗設計與概況
5 1 1試驗因素分析
5 1 2試驗系統
11 3 2季節 變化對路基工作狀態影響的預測11 4小結
12章 凍融和汽車荷載作用下寒區路基動力變形
12 1季節 變化和重車荷載對路基動力響應的影響12 1 1季節 變化
12 1 2重車荷載
12 2寒區長期重載作用下路基動力變形12 2 1計算思路與方法
12 2 2影響因素分析及其演化模式
12 2 3路基變形的預估公式
12 3寒區路基變形控制值的確定12 3 1控制指標的選取
12 3 2基於路基變形的路面動力響應分析12 3 3道路底基層層底橫向拉應力預估公式12 3 4寒區路基不均勻變形容許值確定的算例12 4小結
13章 主要結論
參考文獻
前言
我國季節 性凍土分佈廣泛,周而復始的凍融循環作用和交通荷載直接影響路基土的力學行為,嚴重者破壞路面結構、威脅行車。目前,國內外關於凍融路基土的靜動力學行為、汽車-路面-路基相互作用模型及其動力學分析理論與方法、寒區重載汽車荷載下路基水-熱演化與動力響應特性方面的研究尚未成熟,如何有效評價季節 性凍土區高等級公路路基的穩定性與長期服役性能,有效降低路面、路基病害的發生且減輕運行維護難度,是制約我國寒區公路發展的瓶頸之一,也是我們面臨的一大工程技術難題
本書的研究內容立足于寒區公路路基病害嚴重的工程背景,在前人和同行們研究成果的基礎上,通過大量室內試驗、現場測試、理論分析、數值模擬相結合的技術手段開展研究,充分認識了凍融循環作用對路基土結構的影響機理,系統地研究了凍融路基土的靜動力學行為、車-路耦合作用與水-熱-動力耦合作用分析理論與模型、寒區公路路基水-熱狀態與路基動力性能演化特徵等三大問題。通過以上研究一步認識寒區路基土的靜動力學行為,豐富寒區路基-路面動力相五作用理論,明確寒區路基水-熱狀況演變和產生變形的特性;也有助於充與完善我國寒區路基設計規範或規程的技術要求,服務于寒區公路建設。
本書研究內容的開展得到了國家自然科學項目(項目編號:515780和51478163)、黑龍江自然科學項目(項目編號:ZD1218)、高等學校博士學科點專項科研項目(項目編號:092302110053)、吉林省交通科技計劃項目、黑龍江省交通運輸廳科技項目等資助。主要參與項目研究的人員有馮德成、張鋒、林波、馬宏岩、李瓊林、荊儒鑫、周志、唐康為、陸許峰等。全書共13章,由哈爾濱工業大學馮德成和張鋒撰寫並統稿。林波博士、荊儒鑫博士、李瓊林博士、馬宏岩博士為本書收集、整理了相關資料。史盛、唐康為、陸許峰、王冠夫、劉天賜等在成書的過程中做了大量輔助性工作。
感謝西北生態環境資源研究院凍土工程國家實驗室、吉林省交通科學季節 性凍土區公路建設與養護技術交通行業實驗室(長春)、哈爾濱工業大學交通特種材料與智能化控制技術交通行業實驗室提供了便利的試驗條件。感謝哈爾濱工業大學張克緒教授和淩賢長教授、四川農業大學朱占元教授在本研究中給予的指導和幫助。
由於筆者水平有限,書中難免存在紕漏,望各位專家及同仁不吝賜教。
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