疏浚淤泥土的處置和資源化利用是當(dāng)前環(huán)境巖土熱門的研究課題之一,對環(huán)境治理和資源保護(hù)具有重要意義。河道疏浚淤泥土的組成復(fù)雜多元,工程性質(zhì)差,國內(nèi)外常采用固化處理方式將其資源化利用,然而固化淤泥土力學(xué)性質(zhì)差異明顯,難以實現(xiàn)廣泛推廣。為了探明循環(huán)荷載和凍融循環(huán)作用下固化淤泥土的力學(xué)性質(zhì),本文利用水泥、石灰和粉煤灰改善淤泥土力學(xué)性能,對不同摻量下固化淤泥土的動力性能、凍融循環(huán)下水分遷移與強度特性和固化土路堤變形與穩(wěn)定性展開研究。本文的主要工作和結(jié)論如下:(1)采用室內(nèi)土工試驗測定疏浚淤泥土的基本物理力學(xué)指標(biāo),利用堆載預(yù)壓法將疏浚淤泥土的含水率降低至指定值,確定水泥摻量為6%,石灰摻量為9%,粉煤灰的摻量分別為5%、10%、15%和20%,以此聯(lián)合固化淤泥土。(2)利用GDS動三軸儀測定了不同固化劑摻量和固結(jié)圍壓下固化淤泥土的強度與變形特性。研究結(jié)果表明:固化淤泥土的動應(yīng)力-動應(yīng)變曲線呈應(yīng)變硬化型,在循環(huán)荷載作用下土顆粒被擠壓,向更穩(wěn)定的位置發(fā)生移動,土體的破壞形式為壓縮破壞,固化劑摻量越高,破壞強度越大。固化淤泥土的初始動彈性模量隨固化劑摻量和圍壓的增加而加大。(3)對固化淤泥土進(jìn)行凍融循環(huán)試...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的依據(jù)及研究意義
    1.2 固化淤泥土研究現(xiàn)狀
        1.2.1 淤泥土固化機(jī)理介紹
        1.2.2 循環(huán)荷載作用下土體動力特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 凍融循環(huán)下土體力學(xué)特性研究現(xiàn)狀
        1.2.4 Flac^3D數(shù)值模擬應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究工作及技術(shù)路線
        1.3.1 本文的主要研究工作
        1.3.2 本文的技術(shù)路線
第2章 疏浚淤泥土基本物理性質(zhì)指標(biāo)測定及固化
    2.1 淤泥土基本物理力學(xué)性質(zhì)測試
        2.1.1 天然含水率試驗
        2.1.2 土粒比重試驗
        2.1.3 界限含水率試驗
    2.2 固化材料
    2.3 淤泥土脫水處理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 固化淤泥土動力特性試驗研究
    3.1 引言
    3.2 試驗內(nèi)容與方案
        3.2.1 試樣的制備與養(yǎng)護(hù)
        3.2.2 動力特性試驗方案和操作
    3.3 固化淤泥土的變形特性
        3.3.1 應(yīng)力等幅加載對固化淤泥土變形特性的影響
        3.3.2 應(yīng)力多級加載對固化淤泥土變形特性的影響
        3.3.3 動應(yīng)力幅值對固化淤泥土變形特性的影響
    3.4 固化淤泥土動應(yīng)力-動應(yīng)變特征
        3.4.1 固化淤泥土骨干曲線特征
        3.4.2 固化淤泥土強度與變形特征
    3.5 固化淤泥土的動彈性模量和初始阻尼比分析
        3.5.1 固化淤泥土動彈性模量
        3.5.2 固化淤泥土初始動阻尼
    3.6 本章小結(jié)
第4章 凍融循環(huán)下固化淤泥土的抗剪強度試驗研究
    4.1 引言
    4.2 凍融循環(huán)試驗內(nèi)容
        4.2.1 凍融循環(huán)方案設(shè)計
        4.2.2 水分遷移試驗
    4.3 靜力不固結(jié)不排水三軸試驗
        4.3.1 試驗原理
        4.3.2 靜力不固結(jié)不排水三軸試驗設(shè)計
        4.3.3 試驗設(shè)備與操作
    4.4 固化土中水分遷移規(guī)律
    4.5 凍融循環(huán)下固化淤泥土的強度與變形特性
        4.5.1 固化淤泥土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
        4.5.2 固化淤泥土的破壞強度
    4.6 凍融作用對固化淤泥土抗剪強度指標(biāo)的影響
        4.6.1 凍融循環(huán)對粘聚力的影響
        4.6.2 凍融循環(huán)對內(nèi)摩擦角的影響
        4.6.3 凍融作用對彈性模量的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于Flac^3D固化淤泥土路基沉降模擬
    5.1 Flac^3D數(shù)值模擬軟件介紹
    5.2 基于FLAC^3D的仿真建模過程
        5.2.1 確定幾何形狀并劃分網(wǎng)格
        5.2.2 本構(gòu)模型選取及參數(shù)確定
        5.2.3 定義邊界條件和初始條件
        5.2.4 施加等效列車荷載
    5.3 路堤施工變形與應(yīng)力分析
    5.4 凍融循環(huán)下路堤的變形與應(yīng)力分析
        5.4.1 加載時最大不平衡力分析
        5.4.2 凍融循環(huán)對路堤變形的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要的科研成果
    一、攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的主要學(xué)術(shù)論文
    二、攻讀碩士學(xué)位期間申請的主要專利
致謝



本文編號：3761605