击实过程中压实黄土土中应力测试及热物理试验研究
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【摘要】:近年来,随着国家经济建设的不断繁荣昌盛,我国越来越重视城市建设发展。城市化进程不断加快,对土地资源的利用率愈发扩大化,导致地表资源日益匮乏,越来越多的地上空间被消耗殆尽,随之而来的建设用地紧张问题日益突出。同时,自然环境恶化的现象也越来越突出,这就意味着需要人为改善自然土壤条件,使其能够达到现代工程建设的要求。填方工程的运用与开发地下空间无疑是加快我国城市化建设的有效方法之一。在黄土地区使用当地的黄土作为填土工程中的填料既可以节约工程造价,加快工期,也可以减少弃土,合理利用资源。因此了解黄土状填土压实过程中土中应力与击实能、含水量的关系,对正确揭示黄土状填土的击实机理,选择合理的击实方法和施工参数具有积极意义。又因城市中各地下工程一般均穿越城市中心地段,地质、环境风险极高,稍有不慎就会带来严重损失。因此必须对建设环境中土体的工程性质有准确掌握,土的热物理性质就是地下工程建设设计中必不可少的土体的基本性质参数之一。本文为进一步了解山西地区黄土填料的特殊工程性质,从山西临汾某填土场地取黄土状填土(Q4)进行室内试验研究。研究主要分为以下三个方面:一是通过室内标准重型击实试验测试了不同击实能条件下,压实黄土试样的击实曲线,得到各击实能下土样的最大干密度和最优含水量,得出击实能越大,土样的最大干密度越大,其所对应的最优含水量越小;二是通过改进室内标准击实仪,对击实过程中土中应力变化进行测试,得到击实锤冲击力与土中应力的变化曲线,分析了击实能、含水量以及铺土厚度等与土中应力的关系,测试表明,位于同一击实土层时,土中某点的应力和击实锤底的冲击力随着击实次数的增加而增大应力;在相同击实能和相同击实含水量条件下,随着上覆铺土厚度的增加,同一点处土中应力减小;三是对击实黄土进行热物理参数测定,获得不同含水量、干密度、孔隙比下压实土样的导热系数与比热容值,测试结果表明,在同一击实能条件下,压实黄土的导热系数与击实含水量和干密度存在对应关系,基本在最优含水量处导热系数达到最大值;但是无论击实能大小,压实黄土的比热容均在12%~13%的击实含水量时达到最大值,在本次试验的条件下,压实黄土的比热容值在(1.218~1.639)kJ/kg·K之间。
【关键词】:压实黄土 击实能 含水量 导热系数 比热容
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU444
【目录】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 绪论10-20
- 1.1 概述10-11
- 1.2 国内外研究现状11-17
- 1.3 本文研究的主要内容和工作17-20
- 第二章 室内标准击实试验20-28
- 2.1 室内击实试验研究20-23
- 2.1.1 土质参数20
- 2.1.2 土的击实试验方法20-23
- 2.2 室内击实试验结果及分析23-25
- 2.3 本章小结25-28
- 第三章 击实试验过程中土中应力测试试验28-46
- 3.1 室内击实仪器改造及连接机理28-31
- 3.2 击实过程中土中应力测试试验31-43
- 3.2.1 试验综述31
- 3.2.2 击实过程中土中应力测试方法31-43
- 3.3 本章小结43-46
- 第四章 压实黄土的热物理性质试验46-62
- 4.1 压实黄土的热物理试验综述46-49
- 4.2 压实黄土的导热系数测定49-57
- 4.2.1 导热系数测试仪器简介49-50
- 4.2.2 导热系数的测定50
- 4.2.3 导热系数的测定结果与分析50-57
- 4.3 压实黄土的比热容的测定57-60
- 4.3.1 比热容测试仪器简介57-58
- 4.3.2 比热容的测定58
- 4.3.3 比热容的测定结果与分析58-60
- 4.4 热物理试验小结60-62
- 第五章 结论与展望62-66
- 5.1 结论62-63
- 5.2 后期展望63-66
- 参考文献66-70
- 致谢70-72
- 攻读学位期间参与的课题和发表的学术论文72
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本文编号:311470
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