膨胀土路堤桩板墙土工离心模型试验研究

论文摘要

膨胀土是一种富含亲水性矿物并具有特定结构和特殊工程性质的粘土,多以非饱和的状态存在,遇水则膨胀变形,失水则收缩干裂,具有较大的往复胀缩性。我国工程界曾将膨胀土看作“坏土”,具有“逢堑必崩、无堤不塌”之说。因此,膨胀土的工程问题已成为一个世界性的研究课题。昆明至河口铁路是我国西南地区重要的出海通道之一,是规划中泛亚铁路重要组成部分。昆河线玉溪至蒙自段铁路建设过程中,线路频繁穿越膨胀岩土地区;因此,膨胀岩土路基是该工程中最常见的路基病害之一。膨胀土是目前我国工程建设中常见的特殊岩土病害之一。本文结合昆河线玉蒙段在建铁路工程,简要介绍了膨胀土的研究现状和工程性质以及各种评判参数,对云南蒙自地区玉溪至蒙自铁路段内及成都龙潭寺的膨胀土进行了室内土工实验和三轴剪切试验进行对比,取得两种膨胀土的物理和力学指标。以玉蒙线DK99+648～DK99+700段工点为原型,运用相似原理设计和制作了土工离心试验模型。土工离心试验就路堤加筋、路堤不加筋两种工况,以及最优含水量及富水两种含水条件进行模拟测试。试验中测试抗滑桩及挡土板变形及受力状况、路基变形情况等。通过模拟试验结果分析,得出膨胀土地区桩板墙及加筋路堤工程性能,评价膨胀土路基加筋及膨胀土路堤桩板墙结构的处治效果。为玉蒙铁路膨胀土地段路基设计、施工提供科学依据,并为后期云南玉溪蒙自膨胀土地区处治膨胀土危害提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 第二章 膨胀土工程特性
• 2.1 膨胀土的特征
• 2.1.1 膨胀土工程地质特征
• 2.1.2 膨胀土的工程性质
• 2.2 膨胀土的分类
• 2.3 影响膨胀土胀缩的主要因素
• 2.3.1 内在因素
• 2.3.2 外部因素
• 2.4 膨胀土胀缩性的评价指标
• 2.4.1 自由膨胀率
• 2.4.2 膨胀率和膨胀力
• 2.4.3 线缩率与收缩系数
• 2.5 膨胀土强度与变形特征
• 2.5.1 强度特性
• 2.5.2 变形特性
• 2.5.3 膨胀土的本构关系
• 2.6 膨胀土的防治措施
• 2.6.1 膨胀土边坡防治措施
• 2.6.2 膨胀土地基的处理措施
• 第三章 玉蒙线膨胀土工程特性试验研究
• 3.1 物理力学特性
• 3.1.1 密度实验
• 3.1.2 颗粒级配
• 3.1.3 液、塑限试验
• 3.1.4 击实试验
• 3.1.5 自由膨胀率
• 3.1.6 膨胀力
• 3.2 膨胀土的判别
• 3.2.1 用自由膨胀率判定
• 3.2.2 活动性指数判别
• 3.3 三轴压缩试验
• 3.3.1 三轴压缩试验
• 3.3.2 应力—应变曲线
• 3.3.3 抗剪强度
• 第四章 土工离心模拟试验技术
• 4.1 离心模拟试验及试验原理
• 4.1.1 离心模拟试验原理
• 4.1.2 离心模拟试验边界效应问题
• 4.1.3 离心模拟试验误差与精度问题
• 4.2 土工离心模拟试验设备
• 4.3 西南交通大学100gt离心机简介
• 第五章 离心试验方案
• 5.1 试验原型现场测试
• 5.2 离心模拟试验方案
• 第六章 离心试验结果分析
• 6.1 第一组离心试验结果分析
• 6.2 第二组离心试验结果分析
• 6.3 第三组离心试验结果分析
• 6.4 第四组离心试验结果分析
• 结论及展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文