煤矸石在高路堤填筑中的关键技术研究

论文摘要

以潍坊市北海路南延深坑高填路堤工程为实体,利用煤矸石进行深坑高路堤分层填筑。如何提高压实质量,减少路基的工后沉降量、保证路基的稳定成为施工急需解决的重大工程技术问题。强夯法由于其特殊的加固效果,在高速公路的路基加固中得到广泛应用,是该工程施工考虑的优选方案,但用煤矸石进行高路堤强夯加固设计还缺乏相应的标准和理论依据,因此通过强夯现场试验和沉降观测,结合理论分析,研究强夯的施工工艺和夯实效果,对强夯施工方案的可行性进行深入研究就显得十分必要。在全面分析国内外强夯处理地基的理论分析和工程实践现状的基础上,利用室内外实验手段对煤矸石填料夯压前后的颗粒级配、干密度、渗透压缩特性、水稳定性和剪切强度等工程力学特性进行了试验研究；根据泊松比的定义,建立了强夯水平加固范围的计算公式；借助于夯坑和土体变形的理论分析模型,推导出夯沉量与孔隙率及压实度的计算关系式。通过不同夯击能作用下强夯现场试验,得出填筑材料强夯加固土体的有效深度及加固效果,确定了夯击能、夯点距离、夯击数等关键施工参数。采用压实度检测、瑞利面波测试、载荷试验等多种现场原位测试方法测定强夯前后路基的承载力和压实程度,建立起瑞利波速与压实度间的关系模型,达到了利用瑞利波速变化检测煤矸石路基压实度的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 高填土路基的特性
• 1.2.2 高路堤强夯压实技术研究现状
• 1.2.3 煤矸石填筑路堤路用性能研究
• 1.2.4 高路堤的稳定性研究现状
• 1.3 本文主要研究内容与方法
• 第二章 煤矸石填料路用性能试验研究
• 2.1 填筑路基煤矸石技术性能要求
• 2.2 煤矸石路用性能室内试验研究
• 2.3 煤矸石填筑路基可行性条件
• 第三章 强夯现场试验与施工参数的确定
• 3.1 一般路基的强夯法加固机理
• 3.2 强夯加固范围的主要影响因素分析
• 3.3 强夯加固范围的估算公式
• 3.3.1 强夯水平加固范围的公式计算
• 3.3.2 普夯区土体平均沉降量的计算
• 3.3.3 强夯夯沉量与压实度以及孔隙率的关系
• 3.3.4 夯沉量与压实度和孔隙率的分析计算
• 3.4 强夯施工参数的确定
• 3.5 强夯现场试验
• 3.5.1 强夯施工工艺流程和要点
• 3.5.2 煤矸石填料层试验内容和分析
• 第四章 强夯施工效果检验
• 4.1 测试密度的探坑试验
• 4.2 荷载平板试验
• 4.3 瞬态瑞利波测试
• 4.3.1 现场测试方法
• 4.3.2 强夯前后瑞利波检测效果分析
• 4.3.3 瑞利波速与路基压实度关系研究
• 第五章 结论
• 5.1 结论
• 5.2 创新点
• 5.3 有待进一步探讨的问题
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表