考慮結構性影響的嵊州硅藻土性狀分析
發(fā)布時間：2021-08-06 15:52
作為一種特殊土體,硅藻土具有密度小、孔隙率大、結構性強、壓縮性高等特點,在施工擾動或干濕循環(huán)作用下工程性狀極易發(fā)生改變,引起基坑坍塌、邊坡失穩(wěn)、建構筑物變形過大等事故,給工程建設帶來安全隱患。開展硅藻土,特別是涉及重大工程的硅藻土地基的工程特性研究,對于我國硅藻土分布區(qū)域的工程建設與災變防控具有重要的指導意義。本文以嵊州地區(qū)典型天然硅藻土為例,通過現場實地調查、室內單元體試驗和微觀試驗對其物理性質及力學特性等展開研究,重點分析結構性對嵊州硅藻土強度和變形的影響,從微觀角度揭示嵊州硅藻土的結構性破壞機理,建立結構性破壞過程中微觀結構演化與宏觀力學性質間的聯(lián)系。本文主要研究成果如下:（1）根據現場情況和室內崩解試驗,改進了適用于硅藻土原狀樣的取樣方法。由X射線衍射技術和掃描電鏡觀測可知,嵊州硅藻土富含大量輕質硅藻顆粒,其與伊蒙混層等黏土礦物混合構成的獨特多重孔隙結構是造成嵊州硅藻土高孔隙比、高含水率、低密度、高塑性特征的內因;嵊州硅藻土的強結構性和高強度特征與土體中豐富的硅質膠結有關。（2）嵊州硅藻土結構應力比高達32,屬于強結構性土。根據一維固結試驗可知,原狀土樣的壓縮變形過程分可為3個...
【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：87 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１日本大分與岡山硅藻土的心丨〇以曲線１１９１１３４１??４??
浙江大學碩士論文?第一章緒論??呈現定向排列的特點，混層礦物是造成云南硅藻土具有強膨脹性的內因。實際上，??由于硅藻遺骸生物類別的差異以及堆積成土環(huán)境的不同，硅藻土的微觀結構形態(tài)??多樣，地域特征鮮明，如浙江硅藻土基本由圓筒形的直鏈藻組成，吉林硅藻土則??由圓盤形的圓篩藻組成，廣東與云南硅藻土則由多種硅藻混雜堆積，形狀各異??｜４８１。硅藻種類及含量，黏土礦物的種類及分布均影響了硅藻土的微觀結構，微??觀結構差異是各地區(qū)硅藻土物理力學性質不同的內因。??Ｉ工贏??圖１．２硅藻土和硅藻殼體的徽觀結構示意圖１４７４９１??土體中孔隙結構是其發(fā)生變形、強度破壞的根本原因［５２］。Ｓｈａｃｋｅｌｆｏｒｄ等１５３１??發(fā)現硅藻顆粒具有雙孔隙結構。圖１．３為Ｒａｊａｓｅｋａｒａｎ等１２５１揭示的硅藻土的孔隙結??構，如圖所示，硅藻土的孔隙結構比一般黏土復雜的多，除黏土團聚體所包含的??孔隙外，硅藻土的孔隙還包括硅藻殼體內部孔隙以及硅藻殼壁上的微孔。受形成??條件和礦物成分的影響，硅藻土顆粒排列為粒狀堆積結構和膠結式結構等特征，??微觀結構單元以顆粒、團聚集體單元為主，集結成堆，孔隙性較為顯著。多重孔??隙結構及硅藻體微觀結構排列方式會對硅藻土的物理、力學性質產生重要影響。??７??
沙園－崇仁鎮(zhèn)，出露面積達３５?ｋｍ２。產于第三系嵊縣組玄武巖之下湖相沉積巖中，??下伏白堊系方巖組粉砂巖，構造簡單，礦層厚度大，分布廣泛，產狀平緩且穩(wěn)定，??土層上、下尚有一定量的重質桂藻土和黏土。??本文對嵊州東大灣村杭紹臺城際鐵路某瞇道出口進行地質勘探鉆孔，鉆孔位??置點位于１２０°４６３０．８〃Ｅ，?２９°３５＇４８．６＂Ｎ，地質勘察鉆孔表明該點硅藻土層分布于??地表淺層，主要在地表以下０．８?ｍ？１３．５?ｍ范圍內。本文所有試驗土樣均取自該??點位置，下文筒稱“嵊州硅藻土”。圖２．１為采用鉆孔取樣法得到的硅藻土土樣，??由圖可見，飽水狀態(tài)下硅藻土一般呈灰白色、致密塊狀的泥狀結構，掰開后土體??表面分布有明顯節(jié)理，并且從現場取樣反饋看，薄壁取土器很難壓入土體，據此??可初步判定硅藻土具有較大的強度。??配：：匕』??圖２．１地質勘探鉆孔取樣??１０??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于砂土狀態(tài)和細觀特征的剪切帶傾角公式[J]. 胡成寶,凌道盛,鞏師林,石吉森,韓超,丁志鋒. 浙江大學學報(工學版). 2018(11)
[2]納米比亞硅藻土的工程特性[J]. 馬秋柱,何智敏,蔡澤明. 水運工程. 2017(12)
[3]基于SEM圖像處理的天然硅藻土分形特征分析[J]. 王月香,石修松,吉鋒,顧歡達,丁建文. 水利水運工程學報. 2017(05)
[4]不同固結壓力下強結構性黏土孔隙分布試驗研究[J]. 張先偉,孔令偉,郭愛國,拓勇飛. 巖土力學. 2014(10)
[5]云南騰沖地區(qū)粘土質硅藻土公路滑坡形成機理與防治優(yōu)化設計[J]. 郭長寶,周能娟,付曉曉,張永雙,張瑞端. 地質通報. 2013(12)
[6]云南膨脹土的微觀結構特征[J]. 陳宇龍. 巖土工程學報. 2013(S1)
[7]重塑硅藻土抗剪強度的環(huán)剪試驗研究[J]. 郭長寶,張永雙,孟慶偉,鄭光,李海華. 巖土力學. 2013(01)
[8]膨脹性硅藻土的力學性質及其災害效應研究[J]. 張永雙,郭長寶,曲永新,姚鑫. 巖土力學. 2013(01)
[9]吉林省地質災害發(fā)育特征及防治對策研究[J]. 趙彥寧,孫秀菲. 吉林地質. 2012(02)
[10]云南騰沖膨脹性硅藻土的發(fā)現及其工程地質意義[J]. 張永雙,郭長寶,曲永新,張明. 工程地質學報. 2012(02)
碩士論文
[1]硅藻土的應力應變特性試驗研究[D]. 李鵬飛.大連理工大學 2013
[2]福建中部近岸海域晚全新世沉積硅藻研究[D]. 張金鵬.廈門大學 2009
本文編號：3326058
【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：87 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１日本大分與岡山硅藻土的心丨〇以曲線１１９１１３４１??４??
浙江大學碩士論文?第一章緒論??呈現定向排列的特點，混層礦物是造成云南硅藻土具有強膨脹性的內因。實際上，??由于硅藻遺骸生物類別的差異以及堆積成土環(huán)境的不同，硅藻土的微觀結構形態(tài)??多樣，地域特征鮮明，如浙江硅藻土基本由圓筒形的直鏈藻組成，吉林硅藻土則??由圓盤形的圓篩藻組成，廣東與云南硅藻土則由多種硅藻混雜堆積，形狀各異??｜４８１。硅藻種類及含量，黏土礦物的種類及分布均影響了硅藻土的微觀結構，微??觀結構差異是各地區(qū)硅藻土物理力學性質不同的內因。??Ｉ工贏??圖１．２硅藻土和硅藻殼體的徽觀結構示意圖１４７４９１??土體中孔隙結構是其發(fā)生變形、強度破壞的根本原因［５２］。Ｓｈａｃｋｅｌｆｏｒｄ等１５３１??發(fā)現硅藻顆粒具有雙孔隙結構。圖１．３為Ｒａｊａｓｅｋａｒａｎ等１２５１揭示的硅藻土的孔隙結??構，如圖所示，硅藻土的孔隙結構比一般黏土復雜的多，除黏土團聚體所包含的??孔隙外，硅藻土的孔隙還包括硅藻殼體內部孔隙以及硅藻殼壁上的微孔。受形成??條件和礦物成分的影響，硅藻土顆粒排列為粒狀堆積結構和膠結式結構等特征，??微觀結構單元以顆粒、團聚集體單元為主，集結成堆，孔隙性較為顯著。多重孔??隙結構及硅藻體微觀結構排列方式會對硅藻土的物理、力學性質產生重要影響。??７??
沙園－崇仁鎮(zhèn)，出露面積達３５?ｋｍ２。產于第三系嵊縣組玄武巖之下湖相沉積巖中，??下伏白堊系方巖組粉砂巖，構造簡單，礦層厚度大，分布廣泛，產狀平緩且穩(wěn)定，??土層上、下尚有一定量的重質桂藻土和黏土。??本文對嵊州東大灣村杭紹臺城際鐵路某瞇道出口進行地質勘探鉆孔，鉆孔位??置點位于１２０°４６３０．８〃Ｅ，?２９°３５＇４８．６＂Ｎ，地質勘察鉆孔表明該點硅藻土層分布于??地表淺層，主要在地表以下０．８?ｍ？１３．５?ｍ范圍內。本文所有試驗土樣均取自該??點位置，下文筒稱“嵊州硅藻土”。圖２．１為采用鉆孔取樣法得到的硅藻土土樣，??由圖可見，飽水狀態(tài)下硅藻土一般呈灰白色、致密塊狀的泥狀結構，掰開后土體??表面分布有明顯節(jié)理，并且從現場取樣反饋看，薄壁取土器很難壓入土體，據此??可初步判定硅藻土具有較大的強度。??配：：匕』??圖２．１地質勘探鉆孔取樣??１０??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于砂土狀態(tài)和細觀特征的剪切帶傾角公式[J]. 胡成寶,凌道盛,鞏師林,石吉森,韓超,丁志鋒. 浙江大學學報(工學版). 2018(11)
[2]納米比亞硅藻土的工程特性[J]. 馬秋柱,何智敏,蔡澤明. 水運工程. 2017(12)
[3]基于SEM圖像處理的天然硅藻土分形特征分析[J]. 王月香,石修松,吉鋒,顧歡達,丁建文. 水利水運工程學報. 2017(05)
[4]不同固結壓力下強結構性黏土孔隙分布試驗研究[J]. 張先偉,孔令偉,郭愛國,拓勇飛. 巖土力學. 2014(10)
[5]云南騰沖地區(qū)粘土質硅藻土公路滑坡形成機理與防治優(yōu)化設計[J]. 郭長寶,周能娟,付曉曉,張永雙,張瑞端. 地質通報. 2013(12)
[6]云南膨脹土的微觀結構特征[J]. 陳宇龍. 巖土工程學報. 2013(S1)
[7]重塑硅藻土抗剪強度的環(huán)剪試驗研究[J]. 郭長寶,張永雙,孟慶偉,鄭光,李海華. 巖土力學. 2013(01)
[8]膨脹性硅藻土的力學性質及其災害效應研究[J]. 張永雙,郭長寶,曲永新,姚鑫. 巖土力學. 2013(01)
[9]吉林省地質災害發(fā)育特征及防治對策研究[J]. 趙彥寧,孫秀菲. 吉林地質. 2012(02)
[10]云南騰沖膨脹性硅藻土的發(fā)現及其工程地質意義[J]. 張永雙,郭長寶,曲永新,張明. 工程地質學報. 2012(02)
碩士論文
[1]硅藻土的應力應變特性試驗研究[D]. 李鵬飛.大連理工大學 2013
[2]福建中部近岸海域晚全新世沉積硅藻研究[D]. 張金鵬.廈門大學 2009
本文編號：3326058
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