论文总字数：39652字

摘 要

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日期： 2018年6月5日 日期： 2018年6月5日

摘要

路基填土中含有水分，它的来源既可能是因降雨等因素而形成的地表水，也可能是毛细上升的地下水。水对路基的影响主要体现在路基强度、压实度、稳定性等诸多方面。路基水造成了湿陷性黄土病害、膨胀土病害、冻土的冻胀融沉等一系列问题。

本文对毛细导水土工材料本身进行了自由吸水能力测试，还测试分析了毛细导水土工材料在土样中导排水能力以及填土模型试验条件下毛细导水土工材料的吸排水性能。

全文得到如下结论：

（1）毛细导水土工材料在自然条件下具备优良的吸水性能。在不同环境下吸水材料均能明显发挥出其本身的吸排水性能，同时发现材料具有明显的各向异性，表明材料本身对埋设深度和埋设方法有严格要求。

（2）单元体试验表明，毛细导水土工材料在土样中可以发挥其吸排水效果，但具体排水效果受到制样方法、排水时间、初始含水率差异等因素的影响。与自然条件下材料单纯的吸水过程不同，毛细导水土工材料排水过程较为复杂，受到的影响因素较多，经过试验得到验证并已经在论文中分析的有土样初始含水率的差异，排水材料与土体的有效接触面积以及外部环境的温湿度变化。

（3）毛细导水土工材料模拟实际工程中工作的吸排水性能得到了试验的验证，体现在其能有效阻断毛细水上升以及在模拟降雨后有效降低周围土体含水率上，为毛细导水土工材料在工程应用提供了依据。

关键词：路基病害处理，路基水，毛细导水土工材料，吸排水性能

Abstract

As is known to all, there is water in the subgrade soil. It may be surface water caused by rainfall or groundwater. The influence of water on subgrade is mainly in the aspects of subgrade strength, compactness, stability and groundwater level. The water caused disease are mainly a series of problems of frost heave of collapsible loess disease, disease of expansive soil and frozen soil etc.

This paper tests the free water absorption capacity of the capillary geotechnical material itself, and tests the drainage and drainage performance of the capillary guide geotechnical material in the soil, and the capillary water-concreting geotechnical material in the actual project. The materials, contents and methods used in these three major tests were described in detail.

In the last part,the resluts of these 3 tests are analyzed and the conclusions are shown below.

(1)Wicking geotextile have excellent water absorption properties under natural conditions. Wicking geotextile can obviously suction drainage in different evironments. Geotextile has obvious anisotropy and sphere of influence, which means the buried depth and method have great influence on geotextile.

(2)Wicking geotextile can also exert their water absorption and drainage effect in soil samples, but the the specific drainage effect is affected by factors such as sample preparation method, drainage time, and initial moisture content. Different from the simple water-absorption process of materials under natural conditions, the drainage process of wicking geotextile is more complex and affected by many factors, such as the initial water content of soil samples, drainage materials, the effective contact area of the soil and the temperature and humidity of the external environment change, which have been proved after the tests and analyzed in the paper.

(3)The suction and drainage performance of capillary geotechnical engineering geotechnical engineering work in the actual project was verified by experiments, which reflected its effectiveness in blocking the rise of capillary water and effectively reducing the surrounding soil water content after simulating rainfall , which provided a basis for the great prospects in the practical application of specific projects.

KEY WORDS:subgrade disease treatment,subgrade water,wicking geotextile,drainage performance

目 录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 研究现状分析 1

1.2.1 路基湿陷病害 1

1.2.2 膨胀土病害 2

1.2.3 冻胀融沉病害 4

1.3 本研究的提出 5

1.4 本研究的内容、关键问题及难点 6

1.4.1 内容 6

1.4.2 关键问题 7

1.4.3 研究的难点 7

1.5 研究技术路线图 7

第二章 试验材料及测试方法 8

2.1 试验概述 8

2.2 试验材料 8

2.2.1 毛细导水土工材料 8

2.2.2 低液限黏土 9

2.3 试验方案及内容 10

2.3.1 毛细导水土工材料在不同条件下自由吸水性能测试 10

2.3.2 毛细导水土工材料在土样中吸排水性能测试 12

2.3.3 毛细导水土工材料阻断毛细水上升试验 14

2.3.4 毛细导水土工材料模拟降雨入渗试验 16

2.4 本章小结 18

第三章 毛细导水土工材料自由吸水能力研究 19

3.1 本章概述 19

3.2 材料自由吸水特性测试结果及分析 19

3.2.1 毛细效应爬升法 19

3.2.2 液滴扩散法 24

3.3 本章小结 25

第四章 毛细导水土工材料在土体中吸排水能力研究 26

4.1 本章概述 26

4.2 试验结果 26

4.2.1 同种含水率条件下排水材料和对照组试验结果分析 30

4.2.2 不同含水率条件下排水材料试验排水性能比较分析 31

4.3 本章小结 32

第五章 毛细导水土工材料在填土模型试验条件下吸排水性能研究 34

5.1 本章概述 34

5.2 材料吸排水性能测试结果及分析 34

5.2.1 毛细导水土工材料阻断毛细水上升试验结果 34

5.2.2 毛细导水土工材料模拟降雨入渗试验结果分析 40

5.3 本章小结 44

第六章 全文结论及展望 45

6.1 本文的主要结论 45

6.2 研究工作展望 46

参考文献 47

致谢 49

附录 50

绪论

1.1 研究背景和意义

路基填土中存在水分，它的来源既可能是因降雨等因素而形成的地表水，也可能是毛细上升的地下水。水对路基影响大致可分为如下几类^[1]：

（1）含水量对路基强度的影响

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