發(fā)布時(shí)間：2017-04-11 00:41

  本文關(guān)鍵詞：玄武巖與玉米秸稈纖維加筋土力學(xué)性能及其在邊坡中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：北京地區(qū)粉土具有級(jí)配不良,粘性差,塑性指數(shù)低,難壓實(shí),水穩(wěn)定性差等特點(diǎn),單獨(dú)用該土填筑路基時(shí)會(huì)引發(fā)坡面沖蝕、滲透破壞、過大變形等路基病害。為改善上述情況,本文結(jié)合京臺(tái)高速某路段的路基土,采用玄武巖纖維和玉米秸稈纖維對(duì)此種粉土進(jìn)行性質(zhì)改良。通過對(duì)纖維基本物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試和對(duì)纖維加筋土的三軸抗剪強(qiáng)度試驗(yàn),對(duì)纖維摻量、長(zhǎng)度、圍壓對(duì)土體強(qiáng)度、應(yīng)力應(yīng)變特性的影響進(jìn)行了研究。之后在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)之上,采用Geo-Studio進(jìn)行纖維土路基邊坡的數(shù)值建模,并利用軟件中的耦合分析探討了考慮降雨情況下的邊坡穩(wěn)定性分析。本文主要研究成果可以概括如下:(1)經(jīng)過玄武巖纖維改良后的粉土在抗剪強(qiáng)度,壓縮性能以及滲透性能等方面均得到了提高,在相同纖維長(zhǎng)度情況下,各方面性能增強(qiáng)在4‰纖維摻量?jī)?nèi)呈衰減式增長(zhǎng);在相同摻量的情況下,對(duì)于抗剪強(qiáng)度和壓縮性能3cm纖維最佳,對(duì)于滲透性能2cm纖維最佳。(2)玄武巖纖維對(duì)粉土強(qiáng)度的提高主要體現(xiàn)在黏聚力方面;應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線在低圍壓下呈應(yīng)變軟化關(guān)系,在高圍壓下呈應(yīng)變硬化關(guān)系,對(duì)應(yīng)變軟化與應(yīng)變硬化曲線分別采用了相應(yīng)模型進(jìn)行擬合,二者結(jié)合可描述玄武巖纖維土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,且效果良好。(3)為驗(yàn)證玉米秸稈纖維在粉土路基填筑中的可行性,對(duì)三種防腐溶液進(jìn)行了比選,其中聚乙烯醇的防腐效果最好,并在浸泡三天后達(dá)到飽和。玉米秸稈加筋粉土對(duì)粘聚力的增幅為素土試樣的100%,其應(yīng)力-應(yīng)變曲線為應(yīng)變-硬化有別于素土的應(yīng)變軟化,三軸剪切破壞形態(tài)較為完整,有別于素土的斜截面破壞。(4)玉米秸稈纖維土的三軸試驗(yàn)得到最佳摻入比為2%,最佳纖維長(zhǎng)度為2cm。凍融循環(huán)下的三因素正交三軸試驗(yàn)結(jié)果顯示玉纖土可以在循環(huán)次數(shù)增加的情況下把強(qiáng)度穩(wěn)定在一個(gè)值,且強(qiáng)度的變化受到的因素影響由大到小分別為纖維摻量、循環(huán)周期、凍結(jié)溫度;凍融循環(huán)次數(shù)的增加可以使素土和低摻量玉纖土由應(yīng)變-軟化轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)變-硬化趨勢(shì)。高摻量的玉纖土在各個(gè)循環(huán)周期下應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈相似趨勢(shì),峰值應(yīng)力隨循環(huán)周期增加而減小,且在高圍壓下這種現(xiàn)象更明顯。(5)數(shù)值模擬的結(jié)果表明兩種纖維可以對(duì)路基邊坡進(jìn)行有效的加固,且在降雨影響下的穩(wěn)定性優(yōu)于工程改良方案;針對(duì)玄武巖纖維土邊坡在不同雨況下的破壞形式分析發(fā)現(xiàn)存在小范圍的潛在的危險(xiǎn)滑動(dòng)面,且降雨過程中坡體內(nèi)不同位置孔隙水壓表現(xiàn)為隨高度和距離的增加而減小的趨勢(shì),安全系數(shù)隨降雨時(shí)間的變化曲線可用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行擬合,且三種雨況下的擬合均效果良好。
【關(guān)鍵詞】：粉土 玄武巖纖維 玉米秸稈纖維 三軸試驗(yàn) 邊坡穩(wěn)定性 降雨入滲
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416.14
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 纖維土國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 邊坡穩(wěn)定性研究國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及方法16-17
• 第二章 玄武巖纖維土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究17-26
• 2.1 試驗(yàn)材料、方法及試樣制備17-19
• 2.1.1 試驗(yàn)用土17-18
• 2.1.2 玄武巖纖維18-19
• 2.2 試驗(yàn)方案19-20
• 2.3 抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)20-22
• 2.3.1 纖維長(zhǎng)度與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系20
• 2.3.2 纖維摻量與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系20-21
• 2.3.3 壓實(shí)度對(duì)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響21-22
• 2.4 壓縮性能試驗(yàn)22-23
• 2.4.1 纖維長(zhǎng)度對(duì)壓縮性能的影響22
• 2.4.2 纖維摻量對(duì)壓縮性能的影響22-23
• 2.4.3 壓實(shí)度對(duì)壓縮系數(shù)的影響23
• 2.5 滲透性能試驗(yàn)23-25
• 2.5.1 纖維長(zhǎng)度對(duì)滲透性的影響23-24
• 2.5.2 纖維摻量對(duì)滲透性的而影響24-25
• 2.5.3 壓實(shí)度對(duì)滲透系數(shù)的影響25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第三章 玄武巖纖維土三軸試驗(yàn)研究26-37
• 3.1 試驗(yàn)材料26
• 3.2 試驗(yàn)方法及方案26-27
• 3.3 黏聚力影響27-29
• 3.3.1 纖維摻量對(duì)黏聚力的影響27
• 3.3.2 纖維長(zhǎng)度對(duì)黏聚力的影響27-28
• 3.3.3 纖維摻量與長(zhǎng)度對(duì)黏聚力的影響28-29
• 3.4 內(nèi)摩擦角29-30
• 3.4.1 纖維摻量對(duì)內(nèi)摩擦角的影響29
• 3.4.2 纖維長(zhǎng)度對(duì)內(nèi)摩擦角的影響29-30
• 3.4.3 纖維摻量與長(zhǎng)度對(duì)內(nèi)摩擦角的影響30
• 3.5 模型驗(yàn)證30
• 3.6 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系研究30-33
• 3.6.1 圍壓對(duì)玄纖土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系影響30-31
• 3.6.2 纖維摻量對(duì)玄纖土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系影響31-32
• 3.6.3 纖維長(zhǎng)度對(duì)玄纖土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系影響32-33
• 3.7 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線描33-36
• 3.7.1 低圍壓下應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線描述33-35
• 3.7.2 高圍壓下應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線描述35-36
• 3.8 本章小結(jié)36-37
• 第四章 玉米秸稈纖維土的選用及其防腐性能研究37-45
• 4.1 試驗(yàn)材料37
• 4.1.1 試驗(yàn)用土37
• 4.1.2 玉米秸稈纖維37
• 4.2 玉米秸稈皮力學(xué)性能研究37-39
• 4.3 玉米秸稈的防腐性能研究39-44
• 4.3.1 天然玉米秸稈的防腐性39-41
• 4.3.2 秸稈防腐劑的比選41-42
• 4.3.3 聚乙烯醇對(duì)秸稈的防腐分析42-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第五章 玉米秸稈纖維土三軸試驗(yàn)研究45-60
• 5.1 試驗(yàn)材料45
• 5.2 試驗(yàn)方法45
• 5.3 抗剪強(qiáng)度分析45-47
• 5.4 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系分析47-50
• 5.4.1 纖維摻量的影響48-49
• 5.4.2 纖維長(zhǎng)度的影響49-50
• 5.5 破壞形態(tài)分析50-51
• 5.6 凍融循環(huán)作用下三軸試驗(yàn)51-58
• 5.6.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)51-52
• 5.6.2 三軸強(qiáng)度分析52-54
• 5.6.3 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系分析54-56
• 5.6.4 強(qiáng)度結(jié)果方差分析56-58
• 5.7 本章小結(jié)58-60
• 第六章 玄纖土和玉纖土邊坡模擬研究60-73
• 6.1 邊坡模擬背景60-61
• 6.2 非飽和土理論61
• 6.3 參數(shù)的確定61-63
• 6.3.1 土水特征曲線的確定61-62
• 6.3.2 非飽和土滲透系數(shù)的確定62-63
• 6.4 模型建立63
• 6.5 改良效果分析63-67
• 6.5.1 滲流效果分析63-66
• 6.5.2 邊坡穩(wěn)定性分析66-67
• 6.6 不同降雨條件下的邊坡模擬67-71
• 6.6.1 模擬降雨條件67
• 6.6.2 不同雨況下的滑動(dòng)面分析67-68
• 6.6.3 不同雨況下的孔隙水壓力分析68-70
• 6.6.4 不同雨況強(qiáng)度下的安全系數(shù)分析70-71
• 6.7 本章小結(jié)71-73
• 第七章 結(jié)論與展望73-75
• 7.1 結(jié)論73-74
• 7.2 展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王帥;倪卓;邢鋒;;玄武巖纖維在建筑材料中的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2011年26期

2 吳芳;;國(guó)內(nèi)外玄武巖纖維研究進(jìn)展[J];門窗;2012年11期

3 吳芳;;國(guó)內(nèi)外玄武巖纖維研究進(jìn)展[J];門窗;2012年12期

4 ;玄武巖纖維[J];建筑材料工業(yè);1962年12期

5 郝德性;;國(guó)外玄武巖纖維及其制品技術(shù)之進(jìn)展[J];中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院學(xué)報(bào);1990年03期

6 陳陽,王嵐,李振偉;玄武巖纖維性能及應(yīng)用[J];新型建筑材料;2000年08期

7 葉鼎銓;玄武巖連續(xù)纖維——21世紀(jì)的新材料[J];建材工業(yè)信息;2002年06期

8 王明超;張佐光;孫志杰;李敏;;連續(xù)玄武巖纖維及其復(fù)合材料耐腐蝕特性[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2006年10期

9 楊勇新;岳清瑞;;玄武巖纖維及其應(yīng)用中的幾個(gè)問題[J];工業(yè)建筑;2007年06期

10 康婷;白應(yīng)生;;玄武巖纖維的特性及其在防護(hù)工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J];山西建筑;2008年11期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 付洪波;李艷;喬英杰;;玄武巖纖維的制備、性能及應(yīng)用[A];第十五屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2008年

2 吳智深;吳剛;汪昕;胡顯奇;蔣劍彪;;玄武巖纖維在土建交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域研究與應(yīng)用若干新進(jìn)展[A];工業(yè)建筑（2009·增刊）——第六屆全國(guó)FRP學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

3 石錢華;;國(guó)外連續(xù)玄武巖纖維的發(fā)展及其應(yīng)用[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)玻璃纖維材料論文集[C];2003年

4 胡顯奇;董國(guó)義;鄢宏;;玄武巖纖維在建筑和基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用[A];第三屆全國(guó)FRP學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2004年

5 陸青;周華;梁海川;梁小平;;玄武巖纖維的研究與應(yīng)用[A];第六屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2006年

6 呂海榮;楊彩云;;玄武巖纖維在阻燃防護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];2009年中國(guó)阻燃學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

7 石錢華;;國(guó)外連續(xù)玄武巖纖維的發(fā)展以及產(chǎn)品的應(yīng)用[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

8 李新娥;;連續(xù)玄武巖纖維的研發(fā)及其應(yīng)用[A];第八屆功能性紡織品及納米技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

9 吳剛;吳智深;呂志濤;魏洪昌;胡顯奇;;玄武巖纖維在震后結(jié)構(gòu)加固修復(fù)中應(yīng)用的突出優(yōu)勢(shì)[A];汶川地震建筑震害調(diào)查與災(zāi)后重建分析報(bào)告[C];2008年

10 李永兵;劉善琪;田會(huì)全;楊軍麗;朱伯靖;石耀霖;;玄武巖熔體粘度的分子動(dòng)力學(xué)模擬[A];中國(guó)地球物理2013——第七專題論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 曹思涵邋記者 趙一;成都造纖維 明年有望裝備航天設(shè)備[N];成都日?qǐng)?bào);2007年

2 大同縣科學(xué)技術(shù)局局長(zhǎng) 戴存武;連續(xù)玄武巖纖維及其復(fù)合材料在大同的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[N];大同日?qǐng)?bào);2007年

3 孫新萍;“得邦”成功進(jìn)入玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)[N];金華日?qǐng)?bào);2008年

4 記者 王燕寧邋通訊員 李冬梅;玄武巖纖維及其應(yīng)用研發(fā)中心成立[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

5 吉明亮;“得邦纖維”用創(chuàng)新技術(shù)“點(diǎn)石成金”[N];金華日?qǐng)?bào);2008年

6 張金元 記者 薛劍虹;劉嘉麒齊在元考察我市玄武巖纖維項(xiàng)目[N];雞西日?qǐng)?bào);2008年

7 劉富宏;戴存武玄武巖研發(fā)獲“中華知名專家”稱號(hào)[N];大同日?qǐng)?bào);2009年

8 劉惠英 王耀鵬 毛春武 記者 吳連祥;柳河玄武巖產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)可觀[N];吉林農(nóng)村報(bào);2009年

9 特約記者 王俞德;四川建設(shè)大型玄武巖纖維生產(chǎn)線[N];中國(guó)化工報(bào);2010年

10 于小風(fēng);四川:建規(guī)�；鋷r纖維生產(chǎn)線[N];中國(guó)建材報(bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 陸中宇;玄武巖纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的高溫性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 胡琳娜;玄武巖纖維復(fù)合型體材料及降解機(jī)理研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2003年

3 魏斌;玄武巖纖維的化學(xué)穩(wěn)定性能及其涂層改性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 王寧;玄武巖纖維及其改性瀝青的性能研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2013年

5 王廣健;玄武巖纖維復(fù)合過濾材料的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2004年

6 范文孝;玄武巖纖維增強(qiáng)路面材料性能試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 易小帆;玄武巖纖維AC-13的路用性能研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

2 季廣鵬;玄武巖纖維筋拉桿的應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2015年

3 詹世佐;玄武巖纖維橡膠混凝土抗?jié)B性及抗沖擊性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 蔣霞;基于新型生物填料的印染廢水處理工藝研究[D];江蘇大學(xué);2015年

5 嚴(yán)燕鈁;玄武巖長(zhǎng)絲上漿工藝研究[D];西安工程大學(xué);2015年

6 劉睿;玄武巖纖維加固鋼筋混凝土框架空間節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[D];成都理工大學(xué);2015年

7 尹玉龍;玄武巖纖維混凝土的力學(xué)性能和耐久性能研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

8 譚哲興;長(zhǎng)玄武巖纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料的研究[D];山東理工大學(xué);2015年

9 盧睿;玄武巖纖維自密實(shí)混凝土性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

10 劉桂彬;三維機(jī)織玄武巖纖維復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：玄武巖與玉米秸稈纖維加筋土力學(xué)性能及其在邊坡中的應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：297891