本文是一篇工程论文发表，本文根据之前的研究内容，确定了三种在静力环境下耐久性能最好的配合比，以此进行动力特性试验，试验主要包括三部分：①动强度试验；②轴向累积应变特性试验；③动模量和阻尼试验。在得到动力特性指标的同时，对其影响因素进行分析。
1绪论
1.1研究背景
在加快全面建成小康社会的时代大背景下，为了满足一定量的交通运输需求，我国开始大肆兴建公路、铁路、桥梁等基础设施，并不断翻新改造老旧公路和铁路。时至2020年，我国高速公路总里程已经超过15万公里，高速铁路运输总里程已经超过3万公里。《中长期铁路网》中指出，预计到2030年，我国百分之九十以上的城市将实现以高铁为主要出行方式的梦想，预示着我国交通运输行业进入一个新的阶段[1]。
道路建设过程中，在考虑满足车辆通行量的同时，必须同时考虑到路面结构长期受到车辆循环动荷载、气候变化和人文因素的影响。因此路面结构的实际工作状态与传统静力学存在着一定的差距，无论从路面材料的性质还是其受力状态来说[2，3]。例如车辆在行驶过程中，会在垂直方向对路面产生连续不断的振动荷载，使路面材料产生轴向累积变形，同时会在水平方向产生推挤作用，使路面产生拥包、轴向横移等病害。同时由于大多数路面材料是粘弹塑性组合体，应变发展受事件影响较为明显，同种材料在不同荷载作用时间情况下所表现出的力学性能也不同[4]。因此在研究路面材料力学性能的时候不能简单的以静力学特性为标准，对其动力特性研究和动力参数的选取是十分有必要的。
1.2研究意义
车辆在高速行驶过程中会对路面产生周期性的循环动荷载，然后由路面结构传递至地基层。作为道路工程中的主要承重结构，地基质量的好坏直接决定了路面的使用寿命。在长期受到此类车辆动荷载和地震荷载的作用下，地基会逐渐产生不可恢复的塑性应变，直至超过路基材料的应变极限，结构完全被破坏，造成道路路面塌陷，危害行车安全。
相关研究表明，地基的沉降量占道路整体结构沉降量的70%~90%，因此路基的质量是整个道路工程的核心。目前高速公路路基的沉降量远远大于普通道路路基的沉降量，说明相比之下，高速公路对路基质量的要求高于普通公路。不仅要求其能满足足够大的车辆动荷载，还对工后沉降量具有严格的要求。减少路基沉降量就要求除了道路施工技术先进以外，更重要的是要求路基填料的质量远远优于传统路基填料。实测结果表明，目前采用优质新型材料作为路基填料修筑的道路质量远远优于高于采用普通路基填料修筑的道路，可以大大的减少路基工后沉降。
根据我国铁路部门的相关规定，目前主要使用的路基填料按等级可划分为A、B、C三个等级，其中A、B级为优良路基填料，C级为普通路基填料[12]。由于我国许多地区，特别是长江中下游和东南沿海地带，均分布着深厚的软粘土层。因为其具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低等不良工程特性，导致在这些地区修筑高速公路时，必须选用优良的路基填料来弥补其不良工程特性，加强道路质量。但由于地域特性，选用优良的路基填料时，必须通过大量远程运输来满足工程需要，会消耗大量的人力物力[13]。为了解决这一工程难题，需要所用材料能满足就地取材的特点。而粉煤灰作为我国第一大固体污染源，在日常生活中来源广泛，且满足上述特点。因此对新拌液态粉煤灰的路用性能进行更深入的研究不仅能解决道路质量问题，还具有良好的社会效益。
2新拌液态粉煤灰的动三轴试验设计
2.1概述
为了研究冻融循环次数、围压、频率对新拌液态粉煤灰动态变形特性以及动力特性参数的影响，本文采用英国生产的GDS动三轴试验系统进行试验。试验方式选用不固结不排水剪切试验，试验材料为新拌液态粉煤灰。因为该材料含水量高、流动性强的物理特性，试样制作过程会区别于传统路基土通过击实试验而成型的方式，改为采用人工浇筑的方式，待固定成型之后脱模进行养护28d，进而开展振动三轴试验。
本章主要内容包括以下三部分：
（1）振动三轴实验原理介绍；
（2）动三轴试验仪器及材料介绍；
（3）试验方案拟定及试验参数设定。
2.2动三轴试验原理
振动三轴试验是测定土体的动态特性的最常见的方法，按照土体所受动应力的作用方式不同，将振动三轴试验分为单向振动三轴试验和双向振动三轴试验，目前应用最广泛的是单向振动三轴试验。
单向振动三轴试验的原理是在特定固结围压条件之下通过控制轴向应力的大小，在试样顶部施加能模拟实际动荷载的动主应力，使土体达到剪切破坏，然后测试其在动应力条件下的动态特性。试验可以通过分级加载的方式，在外界水压力和轴向压力共同作用下使试样发生剪切破化，测得土样动强度指标。根据莫尔—库伦强度理论可以计算剪切面上的法向应力和剪应力，从而绘制莫尔圆计算出抗剪强度参数C和，建立冻融循环之下的强度损伤模型。也可以通过等应力循环加载方式得到动应力与应变滞回关系曲线，最后求得土样的动模量和阻尼特性参数。前者是对压力室内的圆柱体试样施加一个等向应力3(即围压)，然后再施加一个逐级增加的竖向的动荷载d，直到试样发生破坏，破坏时的临界动应变所对应的动应力即为试样的动强度。后者应尽可能的模拟试样在临界动强度条件之下的动应力应变关系，并利用其关系求出试样的动模量和阻尼比特性。
3冻融循环作用下新拌液态粉煤灰的动强度特性试验....................28
3.1概述.............................28
3.2新拌液态粉煤灰的动强度特性试验结果分析........................29
4冻融循环作用下新拌液态粉煤灰的动模量和阻尼特性试验..................45
4.1概述...............................45
4.2等效线性模型..........................46
5结论与展望.................................98
5.1结论.....................................98
5.2展望....................................99
4冻融循环条件下新拌液态粉煤灰的动模量和阻尼特性试验
4.1概述
实际工程中，大部分路面结构受到最多的两种动荷载形式分别为地震荷载和车辆荷载。但随着工业和运输业的快速发展，路基结构受到的动荷载形式开始变得多种多样，动荷载对路基结构的影响及其治理技术也逐渐受到行业重视。
路基土在动荷载作用下产生的形变一般包括弹性形变和塑性形变两种形式，在小动荷载环境下主要变现为弹性形变，随着动应力的增加，逐渐转变为不可恢复的塑性荷载。在研究土的动力特性时，应该明确土体产生的应变类型。在大应变情况下，应着重考虑其动强度特性、累积变形特性以及孔隙水压力变化等问题，在此基础之上进一步探究其动模量和阻尼比等指标特性。其中动模量表征土体的刚度——即抵抗变形的能力，以此作为衡量其在实际工程中的耐久性的一个重要指标；阻尼比则是一种无单位量纲，用于判断路基土在动荷载作用下的整体耗能情况，用以观测其在长时间周期荷载过程中的衰减形式，预测其使用寿命。
目前动弹模量和阻尼比的测试方法主要有原位测试和室内试验，对于车辆的动荷载造成大剪切应变的条件下的动弹模量和阻尼特性研究通常采用室内试验[85，86]。考虑到冻融循环作用存在对路基土各项性能的破坏特性，本章主要通过室内GDS动三轴试验，探究冻融前后新拌液态粉煤灰的动模量和阻尼特性，具体研究内容分为以下几部分：
（1）通过不固结不排水试验得出三种配合比的新拌液态粉煤灰试样的应力应变关系曲线，并根据Hardin—Drnevich双曲线模型求得动模量和阻尼比参数值；
（2）根据试验结果绘制新拌液态粉煤灰动模量和阻尼比与剪应变之间的关系曲线，并分析其在不同影响因素下的变化规律；
（3）对新拌液态粉煤灰的最大动模量和最大阻尼比进行回归分析，分别提出立他们与围压和冻融循环次数之间的经验关系式；
（4）探究围压、振动频率以及冻融循环次数对新拌液态粉煤灰动模量和阻尼比的影响。
5结论与展望
5.1结论
本文根据之前的研究内容，确定了三种在静力环境下耐久性能最好的配合比，以此进行动力特性试验，试验主要包括三部分：①动强度试验；②轴向累积应变特性试验；③动模量和阻尼试验。在得到动力特性指标的同时，对其影响因素进行分析，得到了以下结论：
（1）新拌液态粉煤灰试样的动强度指标随振次N的变化在双对数坐标中近似呈线性关系，并且随着振次的增大而减小。
（2）根据莫尔——库伦强度理论求得的动抗剪强度参数dc、d随围压的增大而增大、随冻融循环次数和频率的增大而减小，变化规律与动强度一致，与实际情况相符。
（3）从动强度试验结果来看，新拌液态粉煤灰试样的动强度的主要影响因素有围压大小、冻融循环次数以及振动频率，具体情况为：动强度会随着围压的增大而增大，随着冻融循环次数和频率的增大而减小。冻融循环之前，配合比6：8：86、8：4：88、8：8：84试样对应的最大动强度分别为154kPa、174kPa、164kPa，当经过8次冻融循环之后，最大动强度分别为123kPa、138kPa、130kPa。当冻融循环次数超过8次之后，各配合比动强度均趋于稳定。
（4）新拌液态粉煤灰的轴向累积应变按照发展情况分为稳定型、破坏型和临界型三种类型。稳定型表现为振次达到105次以上时累积变形也很小；破坏型表现为经历一定循环加载次数之后迅速发展至破坏；临界型则是发展速率介于前两者之间，累积应变绝对值不大，但是始终保持稳定增长的趋势的情况。低动应力比环境下，配合比6：8：86部分试样的应变形式会表现为临界型，配合比8：4：88和8：8：84的应变量几乎不发生突变，均表现为稳定型，但
