干湿路径对路基压实土剪切模量的影响规律研究-路基工程.PDF

郑晓国，等：干湿路径对路基压实土剪切模量的影响规律研究 ·８９· ＤＯＩ：１０．１３３７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３８８２５．２０１７．０３．１８ 干湿路径对路基压实土剪切模量的影响规律研究 １ ２ ２ 郑晓国 ，谢　伟 ，章定文 （１．浙江交通职业技术学院，杭州　３１１１１２；２．东南大学交通学院，南京　２１００９６） 摘　要：为探究气候变化诱发的路基土水分迁移对其力学性能的影响，在最优含水率和平衡含 水率之间制备不同初始压实含水率的试件，经历干燥或湿润过程以模拟现场路基土的水分迁移，在 此基础上进行非饱和土常含水率三轴剪切试验，分析其含水率、干湿过程、围压及孔隙比等因素对 土体剪切模量的影响规律。结果表明：在最优含水率与平衡含水率之间，剪切模量与含水率具有良 好的幂函数关系，且剪切模量随含水率的增加而减小；在相同含水率的条件下，由湿变干的剪切模 量值比未经干湿变化的大，由干变湿的剪切模量值比未经干湿变化小；剪切模量随围压的增大略有 增加，但较含水率及孔隙比而言，围压对剪切模量的影响较小；孔隙比越小，剪切模量越大，且含 水率变化对剪切模量的影响在孔隙比较小时表现更加显著。 关键词：道路工程；压实土；干湿路径；常含水率；三轴试验；剪切模量 中图分类号：ＴＵ４１１７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３－８８２５（２０１７）０３－００８９－０８ ０　引言 平衡含水率可以由反映了不同地区气候特征的 道路路基从填筑初始至运营期间，大多处于非 Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ湿度指数平均值（ ）和土体物理特性 Ｉ ｍ ［１］ 饱和状态 。运营期的路基暴露在自然环境中，受 指标来确定。 到大气降雨、地下水位变化、蒸发与温度变化等气 由于土－水特征曲线已被广泛地用在非饱和土 候因素影响，路基中的水分发生迁移，导致路基土 ［８］ 物理力学性能的研究 ，并与其含水率和基质吸力 ［２］ 含水率变化 。 密切关联，因此，路基中的平衡含水率还可以通过 为了客观可靠地评价运营期内路基压实土的工 吸力值的大小来评价。 程性能，在路基填筑设计时应考虑气候变化对路基 路基路面设计和智能压实施工中均采用可反映 ［３］ 压实土性能的影响 。 土体应力－应变特性的模量作为评价路基压实土力 国内外学者研究发现，在给定的气候条件下， ［９］ 学性能的指标 。 道路运营初期３～５年内路基中的含水率将由初始碾 含水率变化对模量影响显著，如 ＢｒｉａｕｄＪＬ 压含水率逐渐增大至平衡含水率，此后，路基内含 ［１０］ 等 对击实土进行 ＢＣＤ模量测试发现，ＢＣＤ模量 ［４］ 水率始终在平衡含水率附近波动 。路基的初始碾 随含水率变化较干密度随含水率的变化更为敏感， 压含水率一般为最优含水率（ｗ ）±２％。 并建议用Ｂ