膨脹土分布在我國眾多省市,研究發(fā)現膨脹土的主要成分為蒙脫石、伊利石及高嶺石等親水性礦物,這些親水性礦物的存在使得膨脹土表現出強烈的水敏性。若外界水源提供大量水分,膨脹土極易吸水表現出體積膨脹、土體軟化、強度衰減等性質。當鐵路路基中含有大量膨脹土時,膨脹土特殊的工程性質將導致鐵路路基產生多種病害,這將對列車運行造成極大的安全隱患,我國每年都要花費大量資源來進行膨脹土路基病害整治工程。本文從南昆鐵路南百段產生的膨脹土路基病害入手,分析了路基填土的工程性質及路基病害成因。利用有限元軟件Abaqus分析約束樁對膨脹土路基在經過膨脹軟化后變形的約束效果,探討約束樁四個參數對整治效果的影響,確定工程中約束樁的最優(yōu)參數選取。選取南昆線K149+852.55^K150+008.55作為試驗段進行路基病害整治,在施工過程中安置一系列傳感器,分析約束樁受力規(guī)律并對路基病害整治效果進行評估。主要研究內容和成果如下:(1)分析南昆鐵路南百段路基填土的工程特性,通過室內試驗測定南昆線南百段路基膨脹土的基本物理參數,包括顆粒密度、級配曲線、液限及塑限、最大干密度及最優(yōu)含水率;進行一維壓縮試驗、...

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 膨脹土物理力學特性研究現狀
        1.2.2 膨脹土路基病害研究現狀
    1.3 本文主要研究內容及技術路線
2 南昆鐵路南百段膨脹土工程特性及病害成因分析
    2.1 土樣物理特性分析
        2.1.1 顆粒密度測定
        2.1.2 顆粒級配曲線測定
        2.1.3 界限含水率測定
        2.1.4 最優(yōu)含水率及最大干密度測定
    2.2 土樣力學特性分析
        2.2.1 一維壓縮試驗
        2.2.2 直剪試驗
        2.2.3 三軸試驗
    2.3 土樣膨脹特性分析
        2.3.1 自由膨脹特性
        2.3.2 膨脹力分析
    2.4 南昆鐵路田東縣膨脹土路基病害及成因分析
        2.4.1 南昆鐵路田東縣膨脹土路基病害種類
        2.4.2 南昆鐵路田東縣膨脹土路基病害成因分析
    2.5 本章小結
3 約束樁整治效果的有限元模擬分析
    3.1 溫度場等效濕度場基本理論
        3.1.1 濕度應力場理論的基本思想
        3.1.2 溫度場微分控制方程及濕-溫度場轉換關系
    3.2 考慮吸濕膨脹軟化效應的約束樁整治效果分析
        3.2.1 有限元軟件Abaqus簡介
        3.2.2 三維模型建立
        3.2.3 材料參數選取及設置
        3.2.4 計算及結果分析
    3.3 考慮吸濕膨脹軟化效應的約束樁最優(yōu)參數設計
        3.3.1 樁位置參數設計
        3.3.2 樁長參數設計
        3.3.3 樁間距參數設計
        3.3.4 樁截面尺寸設計
    3.4 本章小結
4 試驗段約束樁受力分析及病害整治效果評估
    4.1 試驗段路基病害整治措施
        4.1.1 約束樁施工整治措施
        4.1.2 注漿整治措施
    4.2 病害整治監(jiān)測方案
        4.2.1 主要監(jiān)測內容
        4.2.2 監(jiān)測布點方案
    4.3 整治效果評估
        4.3.1 約束樁受力規(guī)律分析
        4.3.2 長期監(jiān)測整治效果評估
    4.4 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝



本文編號：3811108