風積沙及物理改良風積沙填筑重載鐵路路基的工程特性研究
發(fā)布時間：2021-02-07 01:31
沙漠地區(qū)重載鐵路路基的建設(shè)需要用到大量的優(yōu)質(zhì)填料,而在沙漠地區(qū)除了遍地的風積沙資源,非常缺乏A、B組填料。風積沙是一種擁有特殊工程特性的地質(zhì)材料,其級配不良,顆粒分布集中,黏聚力低,是C組填料,可以用來填筑路基基床以下部位,但對于重載鐵路基床底層需要用到A組或B組料。本文以蒙華重載鐵路風積沙路基工程為研究背景,從降低工程成本,充分利用當?shù)仫L積沙資源的角度出發(fā),對風積沙填料進行室內(nèi)試驗,研究其物理力學特性和壓實特性,并通過物理改良方法將其改良為B組料,使其滿足重載鐵路對路基基床底層填料的要求,最后應(yīng)用ABAQUS有限元軟件建立重載鐵路路基受力分析計算模型,研究風積沙填筑基床底層路基的變形規(guī)律和應(yīng)力分布,并分析對填筑基床底層的風積沙應(yīng)用物理改良及加筋措施對路基工作性能的影響,對比加筋及改良措施加固路基的效果。具體結(jié)論如下:（1）對風積沙顆粒分析,試驗結(jié)果表明:三組風積沙試樣的不均勻系數(shù)Cu在1.5～2.09之間,曲率系數(shù)Cc在1.01～1.17之間,粒徑在0.075 mm～0.25 mm之間的試樣質(zhì)量均超過試樣總質(zhì)量的90%,可知風積沙為顆粒級配...
【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
毛烏素沙漠地理位置示意圖
風積沙及物理改良風積沙填筑重載鐵路路基的工程特性研究-2-圖1.1毛烏素沙漠地理位置示意圖圖1.2蒙華鐵路地理位置圖1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀大自然中經(jīng)過長期風吹、積淀形成的一種特殊土被稱為風積沙，風積沙形成的直接原因是干燥的氣候條件，在沙漠地區(qū)工程建設(shè)中經(jīng)常采用風積沙作為路基填料，其工程特性不僅對公路和鐵路路基的強度及穩(wěn)定性有很大的影響，對公路和鐵路工程的技術(shù)性能和經(jīng)濟指標也有影響。
蘭州交通大學工程碩士學位論文-11-2蒙華鐵路毛烏素沙漠風積沙填料工程特性試驗研究重載鐵路由于列車及軌道荷載較大，對路基本體的強度、剛度及穩(wěn)定性有較高的要求，路基填料的工程特性（顆粒級配特征、壓實特性及力學特性等）影響路基本體填筑質(zhì)量。蒙華鐵路二標段沿線缺乏優(yōu)質(zhì)填料，所需優(yōu)質(zhì)路基填料均需遠運，為了降低工程造價，使當?shù)仫L積沙填料得到充分利用，采用當?shù)仫L積沙來填筑路基基床以下部位，而用風積沙填筑重載鐵路路基在國內(nèi)是第一次，就需要對風積沙的工程特性進行詳細的研究。2.1試驗材料本文試驗所采用的風積沙取自蒙華重載鐵路二標段二工區(qū)施工段范圍內(nèi)，總共取三組不同位置的風積沙試樣，取樣深度均為1.6m，取樣質(zhì)量均為500g，取樣里程分別為：DK140+300處取土，標記為①號風積沙試樣；DK150+300處取土，標記為②號風積沙試樣；DK160+300處取土，標記為③號風積沙試樣。顆粒分析所取風積沙試樣如圖2.1所示。圖2.1風積沙試樣2.2風積沙物理特性試驗研究2.2.1顆粒分析試驗按照《鐵路工程土工試驗規(guī)程》（TB10102—2010）中的規(guī)定，對風積沙試樣進行顆粒篩分分析試驗。每組稱取300g現(xiàn)場取得的風積沙試樣，使用工具碾碎，將碾碎后的風積沙放入容器中，一邊加水一邊攪拌，直到溶液完全攪拌均勻，待溶液攪拌均勻后，將溶液倒入0.075mm篩中并一邊倒入清水一邊進行研磨，當看到過濾出的懸浮液變得清澈就可以停止，烘干篩上風積沙試樣進行顆粒分析試驗，篩分分析試驗將取得的風積沙試樣分成3組，篩分試驗使用到的設(shè)備如圖2.2所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]陜北地區(qū)毛烏素沙漠公路風積沙工程特性研究[J]. 張浩,劉江,胡江洋,折學森,賈星星. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2015(08)
[2]凍融及細粒含量對粗粒土力學性質(zhì)影響的試驗研究[J]. 卜建清,王天亮. 巖土工程學報. 2015(04)
[3]重載鐵路路基填料質(zhì)量對壓實質(zhì)量的影響探討[J]. 張志才. 鐵道建筑. 2014(12)
[4]高速鐵路粗粒土填料級配改良試驗[J]. 石熊,張家生,劉蓓,孟飛,鄧國棟,胡奇凡. 中南大學學報(自然科學版). 2014(11)
[5]季節(jié)性凍土區(qū)路基基床粗顆粒土填料凍脹特性研究[J]. 趙洪勇,閆宏業(yè),張千里,程遠水. 鐵道建筑. 2014(07)
[6]風積沙的壓實特性研究[J]. 張景燾. 水利與建筑工程學報. 2014(01)
[7]高速鐵路路基粗顆粒土填料物理改良試驗分析[J]. 楊西鋒. 鐵道標準設(shè)計. 2013(12)
[8]加筋土邊坡的破壞形式[J]. 介玉新,洛桑尼瑪,鄭瑞華,李廣信. 工程地質(zhì)學報. 2012(05)
[9]風積沙路基壓實特性試驗研究[J]. 焦莉,王磊. 水利與建筑工程學報. 2012(04)
[10]包西鐵路榆林地區(qū)風積沙填料物理改良研究[J]. 胡三喜. 鐵道標準設(shè)計. 2012(07)
博士論文
[1]毛烏素沙漠風積砂力學特性及復合地基承載力試驗研究[D]. 宋焱勛.長安大學 2011
碩士論文
[1]風積沙及加筋風積沙填筑重載鐵路路基的工程特性研究[D]. 劉城.蘭州交通大學 2017
[2]風積沙及改良風積沙在蒙華重載鐵路路基工程的應(yīng)用研究[D]. 張洋.蘭州交通大學 2017
[3]特哈馬不同含泥量風積沙路基填料特性試驗研究[D]. 漠河.蘭州交通大學 2015
[4]風積沙的工程性質(zhì)及應(yīng)用[D]. 劉子初.天津大學 2012
[5]營雙公路風積沙路用性能試驗研究[D]. 李曉芳.長安大學 2012
[6]高速鐵路路基填料改良試驗研究[D]. 胡奇凡.中南大學 2011
[7]路基粗顆粒填料堆積特性試驗研究[D]. 陳堅.西南交通大學 2010
[8]加筋陡坡路堤結(jié)構(gòu)的計算與分析研究[D]. 張小莉.重慶大學 2005
[9]風積沙的工程特性與應(yīng)用研究[D]. 李萬鵬.長安大學 2004
[10]新疆風積沙力學性質(zhì)與動力性能研究[D]. 安建林.長安大學 2003
本文編號：3021420
【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
毛烏素沙漠地理位置示意圖
風積沙及物理改良風積沙填筑重載鐵路路基的工程特性研究-2-圖1.1毛烏素沙漠地理位置示意圖圖1.2蒙華鐵路地理位置圖1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀大自然中經(jīng)過長期風吹、積淀形成的一種特殊土被稱為風積沙，風積沙形成的直接原因是干燥的氣候條件，在沙漠地區(qū)工程建設(shè)中經(jīng)常采用風積沙作為路基填料，其工程特性不僅對公路和鐵路路基的強度及穩(wěn)定性有很大的影響，對公路和鐵路工程的技術(shù)性能和經(jīng)濟指標也有影響。
蘭州交通大學工程碩士學位論文-11-2蒙華鐵路毛烏素沙漠風積沙填料工程特性試驗研究重載鐵路由于列車及軌道荷載較大，對路基本體的強度、剛度及穩(wěn)定性有較高的要求，路基填料的工程特性（顆粒級配特征、壓實特性及力學特性等）影響路基本體填筑質(zhì)量。蒙華鐵路二標段沿線缺乏優(yōu)質(zhì)填料，所需優(yōu)質(zhì)路基填料均需遠運，為了降低工程造價，使當?shù)仫L積沙填料得到充分利用，采用當?shù)仫L積沙來填筑路基基床以下部位，而用風積沙填筑重載鐵路路基在國內(nèi)是第一次，就需要對風積沙的工程特性進行詳細的研究。2.1試驗材料本文試驗所采用的風積沙取自蒙華重載鐵路二標段二工區(qū)施工段范圍內(nèi)，總共取三組不同位置的風積沙試樣，取樣深度均為1.6m，取樣質(zhì)量均為500g，取樣里程分別為：DK140+300處取土，標記為①號風積沙試樣；DK150+300處取土，標記為②號風積沙試樣；DK160+300處取土，標記為③號風積沙試樣。顆粒分析所取風積沙試樣如圖2.1所示。圖2.1風積沙試樣2.2風積沙物理特性試驗研究2.2.1顆粒分析試驗按照《鐵路工程土工試驗規(guī)程》（TB10102—2010）中的規(guī)定，對風積沙試樣進行顆粒篩分分析試驗。每組稱取300g現(xiàn)場取得的風積沙試樣，使用工具碾碎，將碾碎后的風積沙放入容器中，一邊加水一邊攪拌，直到溶液完全攪拌均勻，待溶液攪拌均勻后，將溶液倒入0.075mm篩中并一邊倒入清水一邊進行研磨，當看到過濾出的懸浮液變得清澈就可以停止，烘干篩上風積沙試樣進行顆粒分析試驗，篩分分析試驗將取得的風積沙試樣分成3組，篩分試驗使用到的設(shè)備如圖2.2所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]陜北地區(qū)毛烏素沙漠公路風積沙工程特性研究[J]. 張浩,劉江,胡江洋,折學森,賈星星. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2015(08)
[2]凍融及細粒含量對粗粒土力學性質(zhì)影響的試驗研究[J]. 卜建清,王天亮. 巖土工程學報. 2015(04)
[3]重載鐵路路基填料質(zhì)量對壓實質(zhì)量的影響探討[J]. 張志才. 鐵道建筑. 2014(12)
[4]高速鐵路粗粒土填料級配改良試驗[J]. 石熊,張家生,劉蓓,孟飛,鄧國棟,胡奇凡. 中南大學學報(自然科學版). 2014(11)
[5]季節(jié)性凍土區(qū)路基基床粗顆粒土填料凍脹特性研究[J]. 趙洪勇,閆宏業(yè),張千里,程遠水. 鐵道建筑. 2014(07)
[6]風積沙的壓實特性研究[J]. 張景燾. 水利與建筑工程學報. 2014(01)
[7]高速鐵路路基粗顆粒土填料物理改良試驗分析[J]. 楊西鋒. 鐵道標準設(shè)計. 2013(12)
[8]加筋土邊坡的破壞形式[J]. 介玉新,洛桑尼瑪,鄭瑞華,李廣信. 工程地質(zhì)學報. 2012(05)
[9]風積沙路基壓實特性試驗研究[J]. 焦莉,王磊. 水利與建筑工程學報. 2012(04)
[10]包西鐵路榆林地區(qū)風積沙填料物理改良研究[J]. 胡三喜. 鐵道標準設(shè)計. 2012(07)
博士論文
[1]毛烏素沙漠風積砂力學特性及復合地基承載力試驗研究[D]. 宋焱勛.長安大學 2011
碩士論文
[1]風積沙及加筋風積沙填筑重載鐵路路基的工程特性研究[D]. 劉城.蘭州交通大學 2017
[2]風積沙及改良風積沙在蒙華重載鐵路路基工程的應(yīng)用研究[D]. 張洋.蘭州交通大學 2017
[3]特哈馬不同含泥量風積沙路基填料特性試驗研究[D]. 漠河.蘭州交通大學 2015
[4]風積沙的工程性質(zhì)及應(yīng)用[D]. 劉子初.天津大學 2012
[5]營雙公路風積沙路用性能試驗研究[D]. 李曉芳.長安大學 2012
[6]高速鐵路路基填料改良試驗研究[D]. 胡奇凡.中南大學 2011
[7]路基粗顆粒填料堆積特性試驗研究[D]. 陳堅.西南交通大學 2010
[8]加筋陡坡路堤結(jié)構(gòu)的計算與分析研究[D]. 張小莉.重慶大學 2005
[9]風積沙的工程特性與應(yīng)用研究[D]. 李萬鵬.長安大學 2004
[10]新疆風積沙力學性質(zhì)與動力性能研究[D]. 安建林.長安大學 2003
本文編號：3021420
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