8344765_程阳_废旧轮胎颗粒改良砂土路基动力特性研究_程阳-废旧轮胎颗粒改良砂土路基动力特性研究.doc

目录（宋体小五号）摘要IVIII废旧轮胎颗粒改良砂土路基动力特性研究StudyonDynamicCharacteristicsofSandSubgradeImprovedbyWasteTireParticles摘要随着汽车数量的的快速增长汽车使用过程中产生的废旧轮胎数量也越来越多废旧轮胎被称为“黑色污染”其会对自然环境造成严重破坏所以如何环保有效的回收处理废旧轮胎成为世界各国需要面对的难题。目前将废旧轮胎粉碎成颗粒后应用于路基加筋土领域已经得到了有效推广。废旧轮胎颗粒颗粒混合砂因其质轻、渗透性强、弹性高、成本低廉等特点已被广泛应用于土木工程建设领域。将具有高弹性的废旧轮胎颗粒应用于路基填料不仅可以减少砂土的用量还可以提高路基在地震或交通荷载作用下的稳定性能。本文选取工厂生产的废旧轮胎和标准砂为原材料通过开展室内动三轴试验研究不同类型动荷载条件下（地震荷载、交通荷载）橡胶颗粒混合砂的动孔隙水压力、动弹性模量、阻尼比、累积塑性应变变化规律。通过室内土工试验研究结论来为废旧橡胶应用于工程实践提供理论参考。主要研究结论如下：（1）循环荷载作用下各组试样的动孔压增长呈初期快速增长阶段、中期稳定增长阶段、后期增长阶段发展规律。当将大粒径橡胶颗粒掺入砂土可视为将砾石掺入砂土中此时试样砂粒间孔隙变大所以渗透系数增大孔隙水压力更容易消散因此试样抗液化能力增强。当将小粒径橡胶颗粒掺入砂土可视为将粉土掺入砂粒中这样一来砂粒间的孔隙会被粉土填充即试样的渗透系数减小孔隙水压力不易消散所以试样抗液化性能较弱。（2）分析试验数据发现当橡胶颗粒掺入量达到30%时此时橡胶颗粒在试样的受力骨架中占主导作用整个试样失去了砂土的应力状态结构。因此即使高掺量橡胶颗粒可以大幅提高纯砂试样的抗液化能力但此种做法在工程施工中并不符合实际条件。分析可知掺入一定量的橡胶颗粒可以明显提高试样的抗液化性能但是掺入的量超过一定值后试样中橡胶颗粒将占据主导此时试样力学性能发生了改变液化现象不会出现。（3）相同围压和动应力作用下橡胶砂试样的动弹性模量均小于纯砂试样橡胶砂试样的阻尼比均大于纯砂试样。橡胶颗粒掺入砂土后可以减小土体剪切刚度发挥抗震减震优势。当试样掺入橡胶颗粒后橡胶颗粒因其弹性会产生吸能效应使得土体在循环荷载作用下滞后性增强所以使得橡胶砂试样的阻尼比大于纯砂试样。（4）在相同振次相同频率的交通荷载荷载作用下掺入1.5mm粒径橡胶颗粒试样在三种固结围压作用下产生的累积塑性应变均小于纯砂试样而掺入2.5mm粒径橡胶颗粒试样在三种固结围压作用下产生的累积塑性应变均大于纯砂试样。所以根据试验结果可知将橡胶颗粒掺入土体后可以在一定程度上减少土体在交通荷载下的沉降。关键词：废旧轮胎颗粒；抗液化性能；动力特性；滞回曲线。AbstractVAbstractWiththerapidgrowthofthenumberofcarsthenumberofusedtiresgeneratedduringtheuseofcarsisalsoincreasing.Usedtiresarecalled"blackpollution"whichwillcauseseriousdamagetothenaturalenvironment.Wastetireshavebecomeaproblemthatcountriesaroundtheworldneedtoface.Atpresentcrushingwastetiresintogranulesandapplyingthemtothefieldofroadbedreinforcedsoilhasbeeneffectivelypromoted.Wastesandtiregranulesandmixedsandshavebeenwidelyusedinthefieldofcivilengineeringconstructionduetotheirlightweightstrongpermeabilityhighelasticityandlowcost.Applyinghigh-elasticwastetireparticlestotheroadbedfillercannotonlyreducetheamountofsandandsoilbutalsoimprovethestabilityoftheroadbedunderearthquakeortrafficload.Thisarti