基于CT技术的掺砂改良路基填料细观力学特性研究任务书.docx

基于CT技术的掺砂改良路基填料细观力学特性研究任务书
一、研究背景
路基填料作为土工材料的重要组成部分，在道路、桥梁、隧道等土木工程中起到重要的支撑作用。然而，传统的路基填料存在稳定性和承载力不足等问题，影响了道路的使用寿命和安全性。因此，如何改良路基填料的稳定性和承载力一直是土木工程领域的研究热点。
CT技术作为一种非破坏性、高分辨率的检测技术，可以有效地获取土体的三维形态信息和内部结构。因此，将CT技术应用于路基填料的研究可以探究路基填料的微观结构和力学性能，为路基填料的改性提供科学依据。
二、研究目的
本研究旨在基于CT技术，研究掺砂改良路基填料的细观力学特性，包括填料颗粒形态、孔隙结构、力学性能等方面，为路基填料的改良提供科学依据。
三、研究内容
1.收集路基填料掺砂改良试验数据，确定掺砂比例、填料种类等参数。
2.采用CT技术对改良填料进行三维扫描，获取其微观结构信息。分析填料颗粒尺寸分布、孔隙率、孔隙大小分布等参数。
3.对掺砂改良填料进行压缩试验，测量压缩变形和应力应变关系。结合CT扫描图像分析填料的应力分布和变形机理。
4.对掺砂改良填料进行拉伸和剪切试验，测量其抗拉和抗剪强度。结合CT扫描图像分析填料的应力分布和力学特性。
5.综合分析掺砂比例、填料种类等参数对填料微观结构和力学性能的影响，提出改良填料的合理设计方案。
四、研究方法和技术路线
1.试验设计方法：根据掺砂比例和填料种类等要素设计试验方案。
2.CT扫描：采用微型CT进行三维扫描，获取填料的三维形态信息，包括颗粒尺寸分布、孔隙率、孔隙大小分布等参数。
3.压缩试验：采用万能试验机进行压缩试验，测量填料的压缩变形和应力应变关系。
4.拉伸和剪切试验：采用万能试验机进行拉伸和剪切试验，测量填料的抗拉和抗剪强度。
5.数据分析：根据试验数据和CT扫描结果分析填料的微观结构和力学性能，并提出合理的改良设计方案。
五、研究预期成果
1.基于CT技术的掺砂改良路基填料微观结构信息和力学性能分析结果；
2.掺砂比例、填料种类等参数对填料微观结构和力学性能的影响分析结果；
3.推荐改良填料的设计方案和优化方向，提高路基填料的稳定性和承载力。
六、研究计划和进度
1.试验数据收集和文献查阅：3个月；
2.CT扫描和数据处理：6个月；
3.压缩试验和数据分析：3个月；
4.拉伸和剪切试验和数据分析：3个月；
5.论文撰写和结果总结：2个月。
七、参考文献
[1]陈志勇,杨世超,丁燕.基于CT技术的土体内部结构分析[J].岩土工程学报,2011,33(3):371-376.
[2]王超,于庆想,徐明辉,等.CT技术在土石坝内部结构检测中的应用[J].水科学进展,2018,29(2):266-271.
[3]李金福,王丽娜,王磊,等.CT技术在土工材料孔隙结构分析中的应用[J].公路交通科技,2015,32(5):35-40.