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湿陷性黄土地基处理技术在张石高速公路应用研究

作　者: 张嘉辉
导　师: 杨建江；郑小平
学　校: 天津大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 黄土 湿陷性 物理力学性质 强夯 冲击碾压 灰土挤密桩
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


湿陷性黄土是黄土的一种。黄土是第四纪堆积的,以粉土颗粒为主,富含碳酸盐,具有大孔型、黄色的松散沉积物。黄土在世界上分布较广,覆盖着全球大陆面积的2.5%以上,黄土在我国河北省也有分布,由于具有特殊的成分和性质,黄土在工程界占有特殊地位。它的最大特点是结构性强,遇水发生湿陷并且强度迅速软化。因此,建筑在湿陷性黄土地区的工程时常会发生与其相关的病害。自20世纪20、30年代开始随着生产生活的开展及科学技术的发展,人们对湿陷性黄土的认识逐步加深。到现在为止人们对湿陷性黄土的成因、分布范围、物理性质、化学性质、强度指标及影响因素等通过不懈的深入探索都有了一定程度的研究。现行的湿陷性黄土的治理方法主要有以下几种:(1)换填垫层法,(2)深层密实法,(3)置换法,(4)排水固结法,(5)化学加固法,(6)加固路基法,(7)其它加固方法。在施工当中遇到湿陷性黄土路段时,对于这种黄土路段是否需要处理,采取何种处理工艺更经济有效,如何根据不同路段地基特点选择不同的处理工艺,例如,强夯、冲击碾压、开挖回填以及换填灰土等;以及处理效果和检测技术问题,都引起有关方面的关注。对湿陷性黄土路基处理技术进行应用比较和试验评价,从经济和社会意义来讲,都是十分必要的。本文主要针对河北黄土地区公路建设情况,依托张石高速公路,对河北地区湿陷性黄土的物理力学性质、路基处理的技术方案、施工工艺以及处理效果评价等问题开展比较系统的试验比较和理论研究。并通过现场试验,系统地研究了强夯、冲击碾压、灰土挤密桩及换填灰土和砂砾垫层等地基处理方法的施工工艺及处理效果。其中,对强夯法处理,着重研究了夯击次数与沉降量的关系;对于冲击碾压法,着重研究对比了不同深度处的处理效果。通过本次多种处理方法的试验,我们认为强夯、冲击碾压、灰土挤密桩、灰土换填及砂砾垫层等处理方法在河北地区的湿陷性黄土的处理当中同样适用,但各种湿陷性黄土的处理方法各有其特点及应用范围,在施工中应灵活掌握,应根据不同的土层厚度、环境特点、进度要求等因素选择最合适的治理方法以期达到最为经济、合理的治理效果。最后,提出了适合不同湿陷性黄土地基处理的建议方案及一些需注意的问题。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 国内外湿陷性黄土研究综述  8-25
  1.1 湿陷性黄土分布范围及形成环境  8-9
  1.2 湿陷性黄土的定义及主要特征  9-13
    1.2.1 湿陷性黄土的定义  9-10
    1.2.2 湿陷性黄土的基本特征  10
    1.2.3 国内对湿陷性黄土的研究历史和现状  10-11
    1.2.4 湿陷性黄土的形成环境及分布范围  11-13
  1.3 湿陷性黄土的地质结构及特征  13-21
    1.3.1 湿陷性黄土的物理化学性质  13-15
    1.3.2 湿陷性黄土的工程力学性质  15-21
  1.4 静力触探与动力触探  21-22
    1.4.1 静力触探  21-22
    1.4.2 动力触探  22
  1.5 研究课题的提出及意义  22-23
  1.6 本文的研究内容和技术路线  23-24
  1.7 本章小结  24-25
第二章 湿陷性黄土地基处理方法分类及应用范围  25-33
  2.1 主要的湿陷性黄土地基处理方式  25-32
    2.1.1 换填垫层法  25-26
    2.1.2 深层密实法  26-28
    2.1.3 置换法  28
    2.1.4 排水固结法  28-29
    2.1.5 化学加固法  29-31
    2.1.6 加固路基法  31
    2.1.7 其它加固方法  31-32
  2.2 本章小结  32-33
第三章 张石高速公路湿陷性黄土路基评价及现场处理试验  33-58
  3.1 张石高速公路概况  33
  3.2 张石高速公路湿陷性黄土地基评价及工程处理措施  33-56
    3.2.1 张石高速公路强夯处理湿陷性黄土路基试验及观测  34-41
    3.2.2 张石高速公路冲击压实处理湿陷性黄土路基试验及观测  41-49
    3.2.3 张石高速公路灰土挤密桩湿陷性黄土路基试验  49-53
    3.2.4 张石高速公路换填及垫层法处理湿陷性黄土路基试验  53-56
  3.3 本章小结  56-58
第四章 结论与建议  58-60
  4.1 综合分析  58-59
  4.2 研究计划及建议  59-60
参考文献  60-62
致谢  62

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 路基、路面工程 > 路基工程
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