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《兰州交通大学》 2017年
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水泥改良风积沙强度及重载铁路路基风积沙填料变形特性研究

魏杰  
【摘要】:风积沙作为一种地质材料,有其自身的工程特殊性,在风沙地段公路路床和普通铁路路基填筑方面得到了广泛的应用。由于风积沙不良的级配特性、松散的颗粒分布特性、低黏聚力的力学特性等,决定了其难以满足高速铁路及重载铁路对路基填料的要求,因此风积沙相关特性研究对风积沙材料认识及工程实际应用均有重要价值。本文依托蒙华(蒙西到华中)铁路毛乌素沙地风积沙填筑重载铁路路基关键技术课题研究,对路基试验段所取风积沙填料及采用水泥改良后的风积沙试样开展室内土工试验,结合现场工区试验室及试验段部分测试结果对比综合分析;采用有限差分法分析软件FLAC3D对不同加筋情况下风积沙填筑重载铁路路基变形特性及路基边坡稳定性分析研究;提出适合该重载铁路的设计施工建议;研究成果对类似工程有一定的参考借鉴作用。本文主要研究内容及相关成果总结有如下几个方面。(1)对施工段取样风积沙进行颗粒分析试验。结果表明,该风积沙为级配不良的细砂,属于C组填料,难以满足重载铁路路基基床底层填筑要求,需进行改良应用。风积沙及水泥改良风积沙重型击实试验对比分析表明,掺入水泥可以降低风积沙最优含水率,同时有效提高风积沙最大干密度。该风积沙湿压状态下最优含水率为14%,最大干密度为1.88g/cm3;水泥掺量4%~8%,风积沙最优含水率11.5%~12%,最大干密度1.94g/cm3~1.97 g/cm3。(2)水泥改良风积沙无侧限抗压强度随水泥掺量、压实系数增加而增加。水泥掺量6%~8%范围内强度增长量大于水泥掺量4%~6%内的强度增长量;压实系数0.93~0.95范围内试件强度增长率小于压实系数0.91~0.93范围内强度增长率;无侧限抗压强度同水泥掺量、压实系数之间存在良好的多项式拟合关系。(3)水泥改良风积沙无侧限抗压强度随养护龄期增加而增加。压实系数0.93时,6%~8%水泥掺量下,水泥改良风积沙7d强度可达到90d强度的0.67~0.86,养护28d强度可达到90d强度的0.81~0.92;不同水泥掺量下水泥改良风积沙试件养护前期强度增长较快,后期强度增长较慢;无侧限抗压强度与养护龄期之间存在良好的幂指数拟合关系。(4)水泥改良风积沙无侧限抗压强度随水泥强度等级增加而增加。压实系数为0.91~0.93,水泥掺量为6%~8%条件下,水泥强度等级从P.O32.5级提高到P.O42.5级,不同养护龄期下试件强度提高3%~20%。(5)采用P.O32.5级水泥,压实系数0.95时,建议采用7%~8%水泥掺量作为该重载铁路路基基床底层填筑控制标准;采用P.O42.5级水泥,压实系数0.95时,建议采用5%~6%水泥掺量作为该重载铁路路基基床底层填筑控制标准。(6)边坡坡率1:1.5,路基高度为9.0m的风积沙填筑重载铁路路基,边坡部位采用长度为3.0m,加筋间距0.6m的土工格栅补强措施后,基床底层水泥改良风积沙水泥掺量4%~8%范围内时,路基边坡安全系数均稳定在1.23左右,路基顶面沉降随水泥掺量增加而减小。(7)对于风积沙填筑重载铁路路基,基床底层采用6%水泥改良风积沙填筑时,路基边坡部分水平位移最大值随加筋间距增加而增加;加筋间距从0.3m增加到0.9m,坡面水平最大位移从3.1cm增加到5.2cm。边坡水平位移最大值随加筋长度增加而减小;加筋长度从3.0m增加到7.0m,坡面水平最大位移从4.4cm减小到2.1cm,边坡安全系数从1.23增加到1.48;加筋间距和加筋长度对路基顶面沉降影响不大。(8)综合考虑工程经济及施工技术因素,对于边坡坡率为1:1.5,高度为9.0m的风积沙填筑重载铁路路基,建议基床底层采用6%水泥掺量改良风积沙,土工格栅加筋长度4.0m,加筋间距0.6m的工程方案。
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U213.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金兰;程佳;朱兆荣;唐彩梅;;改良粗颗粒填料在寒区高速铁路路基中的应用研究[J];铁道标准设计;2015年09期
2 王文娟;;浅析干压法在风积沙路基施工中的应用[J];华东公路;2015年03期
3 冷伍明;刘文劼;赵春彦;周文权;杨奇;;重载铁路路基压实粗颗粒土填料动力破坏规律试验研究[J];岩土力学;2015年03期
4 杨俊;童磊;张国栋;;初始含水率对风化砂改良膨胀土无侧限抗压强度的影响[J];地质科技情报;2014年06期
5 王毅;徐冠军;刘昌智;白荷军;;风积沙抗剪强度特性试验研究[J];公路交通科技(应用技术版);2014年02期
6 杨西锋;;高速铁路路基粗颗粒土填料物理改良试验分析[J];铁道标准设计;2013年12期
7 季聪;佴磊;马宏;佘小光;刘录君;;FLAC 3D强度折减理论在边坡稳定分析中的应用[J];世界地质;2013年01期
8 平栓玲;;注水碾压法在沙漠地区铁路风积沙路基施工中的应用[J];路基工程;2013年01期
9 焦莉;王磊;;风积沙路基压实特性试验研究[J];水利与建筑工程学报;2012年04期
10 梁艳;李同春;;边坡稳定分析有限元强度折减法失稳判据探讨[J];三峡大学学报(自然科学版);2012年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王岩;重载铁路路基基床结构动力特性及设计方法研究[D];河北工业大学;2015年
2 漠河;特哈马不同含泥量风积沙路基填料特性试验研究[D];兰州交通大学;2015年
3 田爽;季节冻土区重载铁路路基填料与路基变形特性研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
4 焦文欣;河套地区积水地段公路路基基底处理技术研究[D];长安大学;2014年
5 雷杰;大马铁路改良粉细砂填料应用性能试验研究[D];兰州交通大学;2013年
6 刘子初;风积沙的工程性质及应用[D];天津大学;2012年
7 王树娟;掺风积沙水泥复合土力学性能的研究[D];内蒙古农业大学;2012年
8 李晓芳;营双公路风积沙路用性能试验研究[D];长安大学;2012年
9 张德媛;毛乌素沙漠风积砂工程物理特性研究[D];长安大学;2009年
10 房立凤;郑西客运专线水泥改良黄土路基填料试验研究[D];西南交通大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲁先龙;丁士君;杨文智;郑卫锋;;沙漠风积沙地基扩展基础抗拔现场试验研究[J];水利与建筑工程学报;2017年05期
2 谭志明;何捷聪;;高填土边坡分级填筑过程中沉降及稳定性分析[J];土工基础;2017年05期
3 何宇航;;分析换填法抑制季节冻土区铁路路基冻胀效果[J];低碳世界;2017年28期
4 成汇源;唐新军;高强;;沙漠风积沙溯源冲刷速度的影响因素初探[J];水利与建筑工程学报;2017年04期
5 张智宇;刘殿柱;马军;;基于有限元强度折减法的露天磷矿高边坡稳定性分析[J];安全与环境学报;2017年03期
6 路晨英;;风积沙路基干压法施工技术应用[J];山西建筑;2017年18期
7 郭根胜;张雁;杜诗朦;;水泥稳定风积沙基层抗剪强度试验研究[J];科学技术与工程;2017年15期
8 张旭东;;风积沙路基最大密度的试验方法研究[J];公路交通科技(应用技术版);2017年05期
9 李开洋;唐正辉;刘先林;匡波;;三维地质建模在某边坡治理中的应用[J];西部交通科技;2017年04期
10 赵秀绍;庄锦彬;乔志帮;艾成刚;;有改良层既有线过渡段承载特性及加固研究[J];铁道标准设计;2017年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马源;临—哈高速河套盐渍土区风积沙换填路基工艺研究[D];内蒙古农业大学;2017年
2 牛笑笛;砂质边坡固化机理及试验研究[D];石家庄铁道大学;2017年
3 冯莹;腾格里沙漠风积沙路基压实技术研究[D];长安大学;2017年
4 李善珍;高速铁路水泥改良黄土路基动力稳定性研究[D];兰州交通大学;2017年
5 樊康佳;基于地表竖直旋喷桩加固条件下的浅埋风积沙隧道支护结构受力性状研究[D];长安大学;2017年
6 张家瑞;环青海湖地区注盐法整治铁路路基冻害试验研究[D];兰州交通大学;2017年
7 叶军;降雨—蒸发循环作用下水泥改良黄土路基结构耐久性试验研究[D];兰州交通大学;2017年
8 张洋;风积沙及改良风积沙在蒙华重载铁路路基工程的应用研究[D];兰州交通大学;2017年
9 魏杰;水泥改良风积沙强度及重载铁路路基风积沙填料变形特性研究[D];兰州交通大学;2017年
10 刘城;风积沙及加筋风积沙填筑重载铁路路基的工程特性研究[D];兰州交通大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐云伟;童磊;张国栋;杨俊;;水泥改良膨胀土无侧限抗压强度试验研究[J];淮阴工学院学报;2013年03期
2 张先军;;哈大高速铁路路基冻胀规律及影响因素分析[J];铁道标准设计;2013年07期
3 邱雪莲;王保田;;膨胀土化学改良效果及其在边坡工程中应用的试验研究[J];水利与建筑工程学报;2013年02期
4 阚志涛;谢立扬;徐信芯;;风积沙路基干压法施工压实设备的选择研究[J];筑路机械与施工机械化;2013年04期
5 杨俊;黎新春;张国栋;唐云伟;谢支钢;郭道谊;;风化砂改良膨胀土强度特性试验研究[J];公路;2013年02期
6 王天亮;岳祖润;;细粒含量对粗粒土冻胀特性影响的试验研究[J];岩土力学;2013年02期
7 杨俊;黎新春;张国栋;唐云伟;谢支钢;郭道谊;;风化细砂改良膨胀土胀缩特性室内试验研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2012年06期
8 张鑫;孙树林;魏永耀;盘霞;;掺绿砂改良膨胀土室内试验研究[J];岩土力学;2012年S2期
9 孙树林;郑青海;唐俊;张淦钰;周立国;尚文涛;;碱渣改良膨胀土室内试验研究[J];岩土力学;2012年06期
10 徐秀维;;风积沙路基干压法施工工艺探讨[J];筑路机械与施工机械化;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王聪;巴准重载铁路高路堤行车振动反应与长期沉降分析[D];哈尔滨工业大学;2013年
2 付玉珠;填石路基大粒径填料特性试验研究[D];西南交通大学;2013年
3 黄瑞章;道路工程软土地基处理方案选择研究[D];福建农林大学;2013年
4 张俊;临河过境高速公路利用风积沙处理不良路基技术研究[D];长安大学;2012年
5 李玉芳;巴准重载铁路高路堤路基稳定性分析与动力永久变形预测[D];哈尔滨工业大学;2012年
6 刘景艳;冰水堆积土的工程特性及其应用研究[D];长安大学;2012年
7 徐云哲;基于有限元的粉砂土路基边坡稳定性分析[D];东北林业大学;2012年
8 曹雅娴;聚丙烯纤维硅粉水泥土力学性质的试验研究[D];内蒙古农业大学;2011年
9 胡奇凡;高速铁路路基填料改良试验研究[D];中南大学;2011年
10 袁铁柱;粗粒土的静力特性试验研究[D];新疆农业大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李奇军;;风积沙固化技术在公路工程中的应用[J];石河子科技;2007年04期
2 傅伟卫;;湿压风积沙可行性研究[J];科技信息(科学教研);2008年20期
3 杨春梅;;风积沙在英买力气田道路的应用[J];油气田地面工程;2010年06期
4 王瑞,徐仕礼;利用粉煤灰稳定风积沙做路面基层的探讨[J];内蒙古公路与运输;2000年01期
5 郝常俊,张立洲,梁福锁;风积沙路基施工质量控制[J];内蒙古公路与运输;2003年S1期
6 王雪飞,韩俊平;风积沙的施工方法及控制要点[J];山西建筑;2004年17期
7 葛新,葛自强,杨威;风积沙特性及筑路施工应用[J];辽宁工程技术大学学报;2005年03期
8 高勇,王浩,庞新刚;浅谈风积沙路基的特性及质量控制办法[J];山西交通科技;2005年05期
9 李世芳;胡作龙;;新疆兵团垦区风积沙工程特性试验研究[J];中外公路;2005年06期
10 李德超;水泥加固风积沙路用性能研究[J];公路交通技术;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 王立临;;风积沙筑路技术研究[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集公路设计与施工卷[C];2002年
2 魏强;宋若文;朱春潇;;高速公路盐渍土路基风积沙换填技术探讨[A];公路交通与建设论坛(2011)[C];2003年
3 赵其永;;无机类加固风积沙在沙漠公路中的应用研究[A];建设工程理论与实践(第二辑)[C];2005年
4 金昌宁;李志农;祝解;张天华;阿米娜;;浸水+环刀法测定干燥风积沙密度[A];2004年道路工程学术交流会论文集[C];2004年
5 赵廷杰;;风积沙路基的施工技术——以靖王高速公路工程为例[A];建设工程理论与实践(第二辑)[C];2005年
6 袁玉卿;王选仓;;风积沙路基冲击压实研究[A];中国交通土建工程学术论文集(2006)[C];2006年
7 孟庆营;韩森;华锋;;风积沙路基压实度测定方法研究[A];天津市市政(公路)工程研究院院庆五十五周年论文选集(1950~2005)上册[C];2005年
8 王凤林;;东北西部风积沙地杨树丰产栽培技术[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 曹敏;20万吨风积沙工业选矿生产线10万吨玻璃制品生产线在乌审旗破土动工[N];鄂尔多斯日报;2009年
2 袁希妤;一沙漠风积沙开发利用生产线在乌审旗上马[N];鄂尔多斯日报;2010年
3 杨玉昭 刘立杰;聚沙成塔 承德人用沙筑路[N];中国交通报;2006年
4 李娜;风积沙工业选矿项目在苏里格开发区开工奠基[N];鄂尔多斯日报;2009年
5 本报记者 刘晓丽 通讯员 胡海军;神木一号风积沙隧道右线贯通[N];榆林日报;2010年
6 袁希妤;苏里格经济开发区全力打造国家级风积沙高新技术产业化示范园[N];鄂尔多斯日报;2010年
7 记者 宋向华;全国首个“风积沙资源利用研究中心”落户我市[N];呼和浩特日报(汉);2011年
8 记者 贾永强 通讯员 贾益鹏;国内首个风积沙资源 利用研究中心落户我区[N];内蒙古日报(汉);2011年
9 杨晨;风积沙可做路基材料[N];中国交通报;2004年
10 本报记者 李文利 马艳军 戴宏 郭洪申;近乎零浪费的循环链条[N];内蒙古日报(汉);2006年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈发明;风积沙在盐渍土地区路用性能的研究及其应用[D];武汉理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏杰;水泥改良风积沙强度及重载铁路路基风积沙填料变形特性研究[D];兰州交通大学;2017年
2 耿楠;毛乌素沙漠地区风积沙工程特性试验研究[D];长安大学;2015年
3 时绍波;地震荷载作用下风积沙高路堤稳定性模型试验研究[D];长安大学;2015年
4 漠河;特哈马不同含泥量风积沙路基填料特性试验研究[D];兰州交通大学;2015年
5 何静;基于除冰盐环境下风积沙水泥砂浆耐久性研究[D];内蒙古农业大学;2016年
6 马源;临—哈高速河套盐渍土区风积沙换填路基工艺研究[D];内蒙古农业大学;2017年
7 高波;预应力下风积沙混凝土耐久性能研究[D];内蒙古农业大学;2017年
8 张洋;风积沙及改良风积沙在蒙华重载铁路路基工程的应用研究[D];兰州交通大学;2017年
9 刘城;风积沙及加筋风积沙填筑重载铁路路基的工程特性研究[D];兰州交通大学;2017年
10 俞利宾;冲击振动压路机模型对风积沙压实试验研究[D];长安大学;2009年
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