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重载铁路氯盐渍土路基溶陷特性及粉煤灰改良试验研究

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重载铁路氯盐渍土路基溶陷特性及粉煤灰改良试验研究

作者：李鼎辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

新疆地区属于干旱半干旱区,是“一带一路”建设的重要组成部分也是我国西部大开发战略的重要一环。该地区的工程建设规模逐步扩大,然而新疆地区分布大面积的盐渍土。在外部环境改变后,盐渍土易发生溶陷等危害,影响工程建设特别是铁路项... 详细信息

新疆地区属于干旱半干旱区,是“一带一路”建设的重要组成部分也是我国西部大开发战略的重要一环。该地区的工程建设规模逐步扩大,然而新疆地区分布大面积的盐渍土。在外部环境改变后,盐渍土易发生溶陷等危害,影响工程建设特别是铁路项目运行的安全性。本文依托将淖铁路工程建设项目,综合采用现场测试、室内试验、理论推导以及数值模拟等研究方法,对将淖铁路沿线氯盐渍土溶陷特性、盐渍土改良、路基动力响应及长期沉降预测等方面进行了系统研究,主要研究内容与结果如下:(1)溶陷系数随着含盐量的增长而增加的,二者呈现正线性相关。含盐量对溶陷系数有着增强作用,并且随着附加荷载的逐渐增大,作用效果有所减弱。溶陷系数随着含水率的增加而减小,呈现负线性相关。高附加荷载作用下含水率变化引起的溶陷系数差值要大于低附加荷载作用。进行盐渍土溶陷特性的敏感度分析,确定附加荷载压力为最主要敏感因素。在已有非饱和粘弹塑性溶陷方程基础上,引入溶陷系数参数,提出基于溶陷系数的非饱和粘弹塑性溶陷方程。验证模型的正确性并得到方程变量对溶陷系数的影响规律。(2)轴向应力随粉煤灰掺量的增加呈先增大后减少趋势,粉煤灰掺量为15%时达到最大值;轴向应变随粉煤灰掺量的增加而减少,土样破坏应力随粉煤灰的掺入明显增大,而破坏应变减小,此时出现明显的脆性破坏;当粉煤灰掺量为15%时,应力达到最大值。(3)随着粉煤灰掺量的不断增加,盐渍土的溶陷性呈现先减小后平稳的趋势。其中配合比为15%的粉煤灰对改良盐渍土的溶陷性提升幅度最大。随着养护时间的不断增加,粉煤灰对盐渍土的溶陷改良效果在逐渐加强。得到养护时间在7d条件下,对盐渍土溶陷特性改良幅度最明显。针对改良盐渍土的溶陷试验结果进行敏感性正交计算,确定粉煤灰掺量和养护时长为主要敏感因素。(4)粉煤灰掺混的比例越高,改良之后的盐渍土抗剪强度提升越高。15%粉煤灰配合比时,强度改良效果最明显。养护时间与粉煤灰改良氯盐渍土强度呈现正相关系数。7d养护时长时,改良效果提升幅度最明显。利用IPP技术对粉煤灰改良盐渍土SEM扫描图像进行分析并从微观角度解释粉煤灰改良盐渍土的机理。(5)重载铁路氯盐渍土路基的动应力最大值随与荷载大小的关系是呈正相关。火车运行速度越快,则动应力峰值越小。动应力沿竖向的衰减率随着深度的增加而逐渐增加。动荷载条件下铁路路基的长期沉降在施加荷载前期快速增加,且随着动荷载在加载次数的不断施加沉降值结果数据增长逐渐变缓,增长幅度下降。

关键词：盐渍土溶陷试验粉煤灰改良预测模型

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粉煤灰改良膨胀土抗剪强度室内试验研究

重庆科技学院学报（自然科学版） 2013年第6期15卷 108-111页

作者：黎连文谢支钢杨明秀宜昌市夷陵区公路管理局湖北宜昌443100

以宜昌市某公路沿线的膨胀土为原材料,采用宜昌热电厂产生的粉煤灰为外掺剂,在室内进行直接剪切试验,观察不同掺灰量对改良膨胀土的抗剪强度指标的影响规律。研究结果表明,掺粉煤灰改良膨胀土能提高膨胀土的抗剪强度,掺入粉煤灰之后,内... 详细信息

以宜昌市某公路沿线的膨胀土为原材料,采用宜昌热电厂产生的粉煤灰为外掺剂,在室内进行直接剪切试验,观察不同掺灰量对改良膨胀土的抗剪强度指标的影响规律。研究结果表明,掺粉煤灰改良膨胀土能提高膨胀土的抗剪强度,掺入粉煤灰之后,内摩擦角增大,黏聚力降低。掺粉煤灰改良膨胀土提高膨胀土的抗剪强度主要靠提高内摩擦角来实现。随着掺入粉煤灰量的增加,改良膨胀土的内摩擦角先增大后减小,当掺灰量达14%时,内摩擦角达到最大值。随着掺入粉煤灰量的增加,改良膨胀土的黏聚力逐渐降低,降低的趋势先快后慢。随着掺入粉煤灰量的增加,改良膨胀土的抗剪强度先增大后减小,当掺灰量达到14%时,抗剪强度达到最大值。结论为:掺灰量达14%时,改良效果最好。

关键词：膨胀土粉煤灰改良直剪试验黏聚力内摩擦角

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粉煤灰改良红层填料物理力学特性研究

科技与创新 2022年第20期 21-23页

作者：黄志勤余云燕兰州交通大学甘肃兰州730000

兰州新区机场高速公路地层广泛分布的红层泥岩当被用作公路路基填料时,易出现翻浆冒泥现象及路基不均匀沉降等病害。因此,为改善该情况,选取废渣粉煤灰对该路段的红层泥岩进行改良研究。通过室内击实、液塑限及易溶盐等试验,分析红层泥... 详细信息

兰州新区机场高速公路地层广泛分布的红层泥岩当被用作公路路基填料时,易出现翻浆冒泥现象及路基不均匀沉降等病害。因此,为改善该情况,选取废渣粉煤灰对该路段的红层泥岩进行改良研究。通过室内击实、液塑限及易溶盐等试验,分析红层泥岩和粉煤灰的基本性质;通过固结试验和无侧限抗压强度试验,研究粉煤灰掺量和养护时间对改良土的物理力学特性影响。结果表明,该地区红层泥岩属低液限黏土,其易溶盐溶液中的 SO离子含量最高,p H 值呈碱性;粉煤灰作为改良剂掺入,能小幅提高红层最优含水率,促进土颗粒凝聚,提升无侧限抗压强度,减小压缩系数,明显提高土体抗变形能力。

关键词：红层填料粉煤灰改良土工试验养护龄期

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二灰改良风积土动力特性试验

中国地质灾害与防治学报 2010年第2期21卷 89-93页

作者：张向东冯胜洋潘宇辽宁工程技术大学土木与交通学院辽宁阜新123000

在一系列室内动三轴试验的基础上,研究了二灰(石灰、粉煤灰)改良风积土在不同固结围压、固结比、掺灰比和振动频率条件下的动强度特性。通过试验和计算分析,在力学性质较差的风积土中掺入石灰、粉煤灰,其动强度明显提高,且主要表现为动... 详细信息

在一系列室内动三轴试验的基础上,研究了二灰(石灰、粉煤灰)改良风积土在不同固结围压、固结比、掺灰比和振动频率条件下的动强度特性。通过试验和计算分析,在力学性质较差的风积土中掺入石灰、粉煤灰,其动强度明显提高,且主要表现为动粘聚力增加。其中,尤以掺灰比(石灰∶粉煤灰∶风干土)10∶20∶70,13∶27∶60的石灰粉煤灰土改良效果更为明显,其饱水动强度相对于素土而言提高近2～3倍以上。随着振动频率的升高,二灰改良风积土动剪应力呈现下降的趋势。

关键词：动强度特性石灰粉煤灰改良风积土试验研究

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