文档介绍：中南大学
硕士学位论文
客运专线全风化花岗岩改良土路堤稳定性研究
姓名:王雪红
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:王永和
20090501
摘要良的掺入料及其配合比、压实度等提出了建议。例如:我国铁路的客运专线建设已经进入到了一个高速发展的新时期,大力发展无碴轨道是我国新建高速铁路的客观要求。就无碴轨道客运专线而言,对路基的变形和稳定性的控制标准是非常严格的,一些曾经被用作普通铁路路基填料的土类就不一定能够直接用于高速铁路的修筑。处于多雨的南方地区,由于雨水的反复浸蚀作用而可能导致的路基稳定性问题也成为了高速铁路建设中必须予以研究的重要课题之一。本文针对武一广无碴轨道客运专线穿越全风化花岗岩地段范围广,以及组填料缺乏等特点,结合铁道部科技攻关课题,在综合分析了国内外花岗岩路基研究现状的基础上,通过室内的全风化花岗岩及其改良土的路用性能试验,并采用理论分析和数值模拟相结合的方法对路堤稳定性问题开展了研究。本文的主要研究内容和结论如下:通过对全风化花岗岩原状土和重塑土的一系列室内试验,了解到由于全风化花岗岩素土的水稳定性很差,不能满足无碴轨道客运专线对路基强度、刚度和长期稳定性的要求,明确了类似土类的弃方不宜直接用作客运专线路基的填料。掺入不同比例的生石灰或水泥,对全风化花岗岩进行了改良后,可以提高其水稳定性。通过不同掺入量改良土的颗粒级配、压缩特性、压实度、渗透性、湿化、龄期以及抗冲刷、抗崩解能力等的大规模试验,以及对试验数据的统计分析,分别得出了无侧限抗压强度和水稳定系数随相关因素变化的规律及其数学表达式。基于客运专线沿线全风化花岗岩工程性质的差异,以及石灰、水泥改良土的强度和水稳定性的分析,对不同区段全风化花岗岩进行改附近,用作路基基床底层填料改良土的掺入料宜选用配比为ヒサ纳遥故刀菿。可控制在玂.;附近,用作路基基床底层填料改良土的掺入料宜选用配比为ァ%的水泥,压实度?。应用有限元强度折减法分析了平坦地基和斜坡地基上路堤的破坏与变形特征,并采用正交分析法进行了多因素敏感性分析,明确了填筑速率、地下水的浸蚀以及边坡比例的构成是影响路堤破坏形态的
关键词全风化花岗岩,水稳定性,破坏机理,有限元强度折减,模主要因素。结合工程实例,考虑了土体的渗流和孔隙水压力的消散,应用有限元数值分析软件对一段典型路堤进行了模拟计算,深入地分析了稳态渗流情况下的路堤稳定性问题。拟计算
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导师签名兰始日期:邀/嗍埠蛙月竺日≥鸥气≯易亏年上月丛日学位论文版权使用授权书原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第一章引言问题的提出全风化残积土和全风化花岗岩为同一类土。花岗岩残积土的主要特点是云母含量制。过去由于对此类填料的工程性质认识不足和技术经济条件限制,采用了花岗岩残积土填筑铁路或公路路基,经多年运行后,在交通循环荷载作用和自然条件月完工,该线路在湖南省境内通过多公里连续里程的花岗岩残积土地带,在查、分析,结论为花岗岩残积土不适宜作为基床底层和路堤本体填料。这就意味者,从方圆二、三十公里远的地方借土,增加的费用可想而知。若采用弃方借土方案,据测算经费要增加龆嘁凇R虼耍蘼鄞泳焉匣故谴踊繁I峡悸牵这无法绕避的喙ɡ锘ǜ谘也谢恋卮多公里的嗤騧幕ǜ花岗岩在我国南方广泛出露,广东占全省总面积的%ィ=ㄊ≡颊%,香港特别行政区占%以上,湖南、广西、江西等省分别占本省总面积的%ァ8荨豆こ痰刂适植帷罚ǜ谘野捶缁潭瓤煞治N⒎缁⒅蟹缁强风化花岗岩和残积土。在工程实践中,一般将残积土称为全风化花岗岩,因此高,结构松散、水稳性差、粘结力小,它的路用工程性状尚未引起足够的重视,许多工程性质尚没有进行完整的系统研究,因此,在铁路、公路中的应用受到限侵蚀下产生严重的路基病害,路基产生了较大的永久变形,路基面产生了翻浆冒泥,造成了级配碎石陷落到路基中或公路路面板脱空,导致铁路、公路路基结构状态恶化和维修工程量增加。新建武广客运专