煤矸石在公路路基工程上的应用

论文摘要

主题:煤矸石(coal gangue)是煤层在形成过程中与煤伴生或共生的一种坚硬岩石,随着煤矿的开采成为煤炭生产中的副产品。大量的煤矸石不仅占用了大量的土地和农川,而且严重污染了环境。因此,如何治理和综合利用煤矸石,正越来越得到人们的重视。本项研究以省道五常至桦甸公路荒岗至舒兰段一级公路试验段为工程背景,采用室内试验和现场试验相结合的研究方法,对舒兰地区煤矸石的工程性质,煤矸石作为路基填筑材料的可行性及其施工工艺进行系统研究,为煤矸石在高速公路中的应用提供科学依据。本文所做的主要研究工作及成果:(1)通过室内试验研究煤矸石的有关物理力学特征并获得相关的物理力学参数,初步确定煤矸石路堤的填筑方案。(2)将室内试验确定的填筑方案应用于试验段,通过试验段的施工以及现场检测试验进一步完善施工方案,并总结出煤矸石路堤的填筑工艺流程和最佳施工方法、检测方法。(3)在现场试验中,通过现场弯沉试验来确定煤矸石的回弹模量,并测试了煤矸石路基现场CBR值,从而分析其路用的可行性。(4)通过现场抗剪强度试验得出煤矸石的现场抗剪强度指标C、Φ值,利用这些参数,用圆弧滑动分析法对边坡稳定性进行分析,并用FORTRAN语言编制相应边坡稳定程序。(5)本文还对煤矸石、煤矸石掺土作为路基填料进行对比试验,研究了煤矸石颗粒和土共同工作时的物理力学性质和工程性质变化规律。

论文目录

• 内容提要
• Contents brief summary
• 第1章 绪论
• 1.1 煤矸石概述
• 1.1.1 煤矸石的来源
• 1.1.2 煤矸石分类
• 1.1.3 国内外煤矸石应用研究现状
• 1.1.4 本文研究关键技术路线及所做的主要工作
• 第2章 煤矸石的性质
• 2.1 煤矸石的矿物组成和物理性质
• 2.2 煤矸石的化学性质
• 2.3 煤矸石的工程性质
• 2.4 影响煤矸石的压实效果的因素研究
• 2.5 本章小结
• 第3章 不同掺土比煤矸石的物理力学性质研究
• 3.1 煤矸石的力学性能
• 3.2 掺土前后抗剪强度特性比较
• 3.3 掺土前后煤矸石压缩特性比较
• 3.4 掺土对煤矸石渗透性的影响
• 3.5 掺土煤矸石与粉煤灰设计力学性能指标对比
• 3.6 对煤矸石掺土前后物理力学特性变化的总结
• 第4章 煤矸石路堤试验段设计、施工及检测研究
• 4.1 煤矸石填筑路堤的特点研究
• 4.2 煤矸石路堤的设计
• 4.3 煤矸石填筑路堤的试验方案
• 4.4 煤矸石路堤试验段施工
• 4.5 煤矸石现场试验段检测研究
• 4.6 检测成果及分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 煤矸石路基稳定性验算分析
• 5.1 稳定分析的方法和原理
• 5.2 煤矸石稳定分析的参数选取原则
• 5.3 煤矸石路堤稳定验算分析
• 第6章 煤矸石填筑高等级公路路堤的效益分析
• 6.1 经济效益分析
• 6.2 社会效益分析
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师及作者简介
• 中文摘要
• English summary