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黄河冲淤积平原土的工程特性研究

专 业: 水利水电工程
关键词: 黄河 冲淤积平原 粉土 压实 沉降 路面结构
分类号: P64
形 态: 共 238 页 约 155,890 个字 约 7.457 M内容
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内容摘要


在黄河冲淤积平原,由于砂石料的严重缺乏,土是最基本的建筑材料.黄河冲淤积平原土是我国特有的土质,研究该土质的工程特性至关重要.

试验分析了黄河冲淤积平原土的特点.研究发现,该土在结构上呈层状分布;物质组成以原生矿物砂砾为主,粘土矿物极少:颗粒分布上,粒度均匀,粉粒含量高达80﹪以上;由于黄河水的长距离搬运作用,颗粒磨圆度高、表面强度低;孔隙率高,毛细作用剧烈.区域内地下水位较高,土体具有较大压缩性.由于以上特点,黄河冲淤积土表现出难以压实、无机结合料稳定困难,地基沉降量大等工程特点.

试验分析了黄河冲淤积土的压实性能.研究认为,该类土压实后高的孔隙率,是其强的毛细作用和高的冻敏性,以及低压实度时路基支撑强度不足、沉降较大的主要原因:土中小于0.005mm的颗粒含量反应了黄河冲淤积土的最佳碾压颗粒级配范围.通过振动台试验,研究了土的振动压实规律;通过试验路,提出了合理的压实工艺.

试验研究了无机结合料稳定黄河冲淤积土的压实特性,强度规律,强度影响因素及其作用机理,配合比设计方法、养护方法、压实工艺等.研究认为,粘粒含量低是无机结和料稳定该类土性能差的主要原因.依据二灰土强度增长的阶段性,提出了合理的设计龄期.给出了二灰稳定黄河冲积土的设计控制参数与最佳配合比范围.提出了二灰土配合比设计的关键控制参数一土中<0.005mm颗粒含量范围,以及反映二灰土颗粒级配优劣与活性的重要参数一粗细颗粒比cf.

采用有限差分法,建立了黄河冲淤积平原粉性土公路地基沉降的流~固耦合模型,分析了地基沉降的规律,提出了不同填高的路基在施工结束后的放置期、工后沉降速率和最终固结时间.

采用有限元法,分析了该区域高速公路路面结构的力学响应.提出了石灰土处理路床区以提高路面结构抗疲劳性能的工程技术措施.指出路面结构支撑条件、界面条件和层间刚度差是影响路面结构受力与使用寿命的三要素.提出了半刚性基层沥青路面结构的最大拉应力位置、临界荷载区域、严重超载时路基的影响深度与塑性变形位置.通过现场检测,验证计算结果的可靠性……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1黄河冲淤积平原土的工程特性研究的目的、意义
1.2.1黄河冲淤积平原土质的特性研究
1.2.2无机结合料稳定技术研究
1.2.3黄河冲淤积平原高速公路地基沉降规律的研究
1.2.4路面结构的力学响应与分析
1.3本文的主要研究内容
第二章 黄河冲淤积平原土质的特点
2.1黄河冲淤积平原土的组成特点
2.1.1土的成型剖面
2.1.2土的主要物质组成
2.1.3土的颗粒组成
2.2土的物理、力学特性
2.2.1物理力学指标
2.2.2毛细水上升的高度
2.3土的微观结构
2.4结论
第三章 黄河冲淤积粉土的压实性状和压实机理
3.1标准重型击实下的压实规律
3.1.1试验材料与方法
3.1.2粉土的压实性状与压实机理
3.1.3击实功对土的压实的影响
3.1.4粉土的粘粒含量对土的压实的影响
3.1.5不同压实度K时的强度指标与压缩性
3.2振动压实的规律
3.2.1实验材料及方法
3.2.2振动压实试验结果与分析
3.3黄河冲淤积平原粉土的施工压实工艺
3.3.1振动压路机的工作参数与工作原理
3.3.2粉性土的现场碾压工艺
3.4结论
第四章 无机结合料稳定黄河冲淤积平原土的研究
4.1石灰稳定黄河冲淤积土的研究
4.1.1石灰的活性与石灰稳定土的原理
4.1.2消石灰稳定土和综合稳定土
4.1.3生石灰稳定土
4.1.4结论
4.2二灰石灰、粉煤灰稳定黄河冲淤积土的研究
4.2.1粉煤灰及土的组成和性质与二灰土的强度机理
4.2.2二灰稳定黄河冲淤积平原土的最大干密度与最佳含水量的研究
4.2.3二灰稳定黄河冲淤积平原土配合比的研究
4.2.4气候与环境对二灰黄河冲淤积平原土强度的影响
4.2.5二灰稳定黄河冲淤积平原土碾压工艺的研究
第五章 黄河冲淤积平原区地基沉降规律的研究
5.1高速公路地基沉降有限差分计算原理和方法
5.1.1有限差分计算原理
5.1.2流~固耦合作用原理
5.2高速公路地基沉降变形的有限差分计算
5.2.1地基几何模型的建立
5.2.2地基模型的应力、位移及孔压初始化
5.2.3施工加载及施工后的固结沉降过程的模拟
5.2.4计算结果分析
5.3模型计算与现场实测结果对比
5.3.1实验路段
5.3.2观测设备的埋设和观测
5.3.3观测结果与分析
5.4结论
第六章 黄河冲淤积平原区路面结构的力学响应与分析
6.1计算模型与方案
6.1.1计算模型
6.1.2计算方案
6.2计算结果与分析
6.2.1路面设计的指标
6.2.2计算结果与分析
6.3不同轮压和界面条件下路表弯沉与结构层应力的关系
6.4路面结构受力的力学实地验证
6.5结论
第七章 结语与展望
7.1结语
7.2展望
参考文献

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中图分类: > P64 > 天文学、地球科学 > 水文地质学与工程地质学

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