（道路冻胀翻浆的研究）㊣精品文档值得下载

序，对道路翻浆过程进行模拟，达到对道路冻胀翻浆进行预报与评估的目的。

针对道路翻浆的主要影响因素，可研究不同填料类型水分及温度对路基翻浆的影响可研究路基填料的强度渗透性，毛细水上升高度对路基翻浆的影响改变填料中粉粒粘粒及碎石的含量，得到路基土体在不同影响因素下的冻胀翻浆特性参数，研究防冻胀翻浆路基填料的技术指标。

其比值被称作几何相似系数，用符号表示，如下式式中，表示常数，表示尺寸，表示原型，表示模型求相似常数的方法常用量纲分析法，其依据是量纲分析的普遍理论定律。

根据定理，若要求模型与原型相似，则应有桩端承载力和桩周土的抗剪强度决定了单桩竖向承载力，因此模型桩的制作可根据相似原理进行，本次试验确定的几何比例系数为。

本试验相似比采用路基尺寸顶宽，路基高度，坡率路基填土控制量干密度含水率压实度。

室内土工试验击实试验模型试验所需要的土为兰州本地的黄土。

参照土工试验方法标准进行试验，将黄土在烘箱中烘干后过的筛，参照轻型击实，其中重锤，落距为，按照标准规范分三层击实，其中每层击。

试样的干密度按下式计算兰州交通大学工程硕士学位论文其中试样的含水量密度干密度配种不同含水率的土样做击实试验，击实试验记录如表所示。

表击实试验记录表编号桶桶土桶体积密度土样表含水率测量记录表编号铝盒铝盒湿土铝盒干土含水率平均含水率密度干密度土样每次击实试验完成后，分别从击实筒两侧取击实土体共两份，用以测定含水率。

含水率测定如表所示由表中的平均含水率与干密度绘制击实曲线，如图所示，从图中得到最优含水量为，最大干密度是。

图击实曲线图比重试验目的测定土粒在下烘至恒重的质量与体积时纯水的质量的比值。

土粒比重是计算土的换算指标的个必不可少的物理量。

基本原理土的比重是土中各矿物的比重之平均值即组成土的矿物颗粒密度的平均值，其值兰州交通大学工程硕士学位论文大小常与组成土矿物的种类及其含量有关。

般规定粒径小于的土用比重瓶法粒径等于大于的各类土，且其中粒径大于的土质量应小于总土质量的的用浮称法粒径等于大于的各类土，且其中粒径大于的土质量等于大于总土质量的。

虹吸管法测定比重。

取其加权平均值作为土粒比重般土粒的比重用纯水测定，对含有可溶盐亲水性胶体或有机质的土，需用中性液体煤油测定。

式中土粒比重土粒质量瓶质量瓶土质量瓶土水质量瓶水质量时纯水液体的比重比重试验采用容积的短颈比重瓶，将比重瓶烘干，称烘干的试样左右装入比重瓶，称其总质量为试样瓶，准确称至。

再向比重瓶内注入半瓶纯水，轻轻晃动比重瓶后放在砂浴上煮沸，时间不应少于，粘土粉土不得少于。

其中比重瓶内的悬液不能溢出，然后将煮沸冷却后的纯水注入装有试样悬液的比重瓶至刻度处用短颈比重瓶将纯水注满，塞紧瓶塞，多余的水分自瓶塞毛细管中溢出。

将比重瓶置于恒温水槽内至温度稳定，且瓶内上部悬液澄清。

取出比重瓶，擦干瓶外壁，称其总质量比重瓶水试样，准确至在测定瓶内水温，准确至，查得瓶水总质量。

共进行三组平行试验，实验结果见下表。

表黄土的比重表编号土粒质量比重瓶质量试样瓶质量试样瓶水质量瓶水质量比重平均值液塑限试验取过筛的烘干土样，分别放入三个盛土杯皿中，用纯净水调匀成土膏，其含水量分别控制在液限塑限左右和液塑限的中间任值。

浸润过夜。

将备好的土样充分搅拌均匀，分层装人盛土杯中，用力压密，使空气逸出，试杯装满后，刮成与杯边齐平。

兰州交通大学工程硕士学位论文将装好土样的试杯放在联合测定仪的升降座上，待锥尖与土样刚好接触，按下锥体下落按钮，随后读取的锥入深度。

改变锥尖与土的接触位置，测得锥入深度，和保持在左右，在误差范围内，否则应重新试验，并且取，平均值作为该点的锥入深度。

取土样两份测定其含水率，计算含水率平均值。

同上，对其他两个含水率土样进行试验，测量锥入深度及含水率。

试验中锥体质量为，故锥入深度为点点点。

测试所得的液塑限试验结果如表，并根据试验结果绘制圆锥下沉深度与含水量关系曲线，如图所示。

表液塑限试验记录表试验次数入土深度含水量盒号盒质量恒温箱图温度传感器巡检仪正面巡检仪后面图巡检仪图温度传感器的标定曲线将试验得到的测试温度分别带入传感器的标定公式中，得到不同时刻不同测兰州交通大学工程硕士学位论文试点的土体的实际温度。

水分测量设备水分传感器采用土壤水分监测系统，如图所示，测量指标为土体体积含水率。

湿度测试范围为，测试精度，分辨率，记录容量万组，工作环境，电源供电连接水分传感器时使用该系统的功能及特点为本机体积小，软件操作简单，性能可靠，记录间隔可根据要求从分钟小时任意设置。

全程跟踪记录，记录时间长，集数据采集记录与体，具有断电数据自动存储保护功能。

整机功耗小，电池，市电两用。

软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录仪中的数据导出到计算机中，并可以存储为表格文件，使用时，将集线器的端接入主机，然后将个土壤水分传感器接入集线器。

本试验配置了套土壤水分监测系统，包括个智能数据记录仪和个土壤水分感器。

分别在普通路与新型双向防隔水路基内部各埋入个该传感器，可以动态输出各点固定时间间隔不同时间连续的体积含水率。

数据采集器有自动保存数据功能，本试验数据采集频率为每次。

传感器连接线统从路基断面伸出，通过数据采集器在计算机上以形式直接输出体积含水率，其与土体干密度之比即为质量含水率。

十接头集线器智能数据记录仪水分传感器水分传感器埋设图土壤水分监测系统测试器件的布置位移测量布置图试验中机电百分表布置在路基顶面，分别布置在普通路基与新型双向防隔水路基顶面，如图所示，基准梁固定在模型箱体上，基准梁在试验过程中保持不变，如图所示，以保证测试过程中位移数据的准确性。

再用磁性表座把几点百分表固定在基准梁上，机电百分表连接数据采集仪，数据采集仪用无限发射器连接电脑进行图像的采集。

如图所示。

新型双向防隔水路基顶面普通路基顶面兰州交通大学工程硕士学位论文图机电百分表架设图基准梁架设图数据采集设备温度传感器布置图试验温度传感器布置在路基内，分别布置在普通路基与新型双向防隔水路基布置个，布置三层最下层个中间层个最上层个。

上下层间距左右的间距为。

如图图所示。

其中防水土工布铺设在新型双向防隔水路基中，布置在路基顶面与坡面往下处，将路基包在里面。

如图所示。

试验中温度采用西北地区的年平均气温和年最大温差来进行控制。

如式所示图防水土工布铺设图普通路基温度传感器埋设位置图新型双向防隔水路基温度传感器埋设位置水分采集仪布置图试验水分采集仪布置在路基内，分别布置在普通路基与新型双向防隔水路基布置个，布置两层最下层个最上层个。

上下层间距左右的间距为，路基中线左右各。

如图图所示。

图普通路基水分采集仪埋设位置图新型双向防隔水路基水分采集仪埋设位置兰州交通大学工程硕士学位论文本章小结通过对模型试验设计，得到如下结论试验相似比为路基尺寸顶宽，路基高度，坡率路基填土控制量干密度含水率压实度。

试验内容试验中温度采用西北地区的年平均气温和年最大温差来进行控制。

对试验填土做土工试验，得到填土的最大干密度为，最优含水率为比重塑限为，液限为。

结论与展望结论本试验采用兰州交通大学冻土实验室定制的低温模型箱，并用高低温恒温液浴循环装置温度传感器水分传感器等系列测试设备对模型箱内的路基模型进行测量，主要展开了如下工作以西北寒冷地区引起道路冻胀翻浆的原因机理进行分析，得出引起道路冻胀翻浆的原因是水分迁移，但现有室内外试验和实际工程均已证明通过换填粗颗粒土的方法只能减少冻胀，不能消除水分迁移。

现在普遍使用的路基结构不能从根本上消除路基冻胀翻浆病害的发生，迫切需要寻求新的路基结构型式，改变路基中的水分迁移条件，防止路基冻胀翻浆的发生。

所以提出防止道路翻浆破坏的新型双向防隔水路基结构型式。

发现冻胀翻浆是季节性冻土地区常见的道路病害，严重影响着公路和铁路的的运营。

冻胀和翻浆两者的发育有相互的促进作用，随着四季的更替逐年加重病害，根据冻胀翻浆的发育机理在设计施工时应该从两方面做好处理。

从冻胀翻浆的影响因素看，主要影响因素有路基填土颗粒级配水分含量和迁移温度三种因素，在设计施工时应针对当地地理环境做好预防措施，此外荷载路面类型地下管线等也有定的影响。

对试验模型填土控制干密度含水率压实度试验中温度采用西北地区的年平均气温和年最大温差来进行控制对试验填土做土工试验，得到填土的最大干密度为，最优含水率为比重塑限为，液限为兰州交通大学工程硕士学位论文。

展望季节性冻土路基的研究个复杂的综合性问题，需要进步深入的探讨由于试验设备的限制，路基中大多数地方的水分测量点还不够多。

以后可以对所试验条件做进步的改进，测量出更多的数据，得出更完善的结论。

这样可以对以后季节性冻土路基的设计以及施工进行指导。

本文主要研究水分温度以及外界雨水补给使路基内部发生变化的现象。

对其他外界环境考虑不充分。

在此试验的基础上，可以考虑多条件下，季节性冻土路基中的变化规律。