考虑结构性影响的嵊州硅藻土性状分析
发布时间：2021-08-06 15:52
作为一种特殊土体,硅藻土具有密度小、孔隙率大、结构性强、压缩性高等特点,在施工扰动或干湿循环作用下工程性状极易发生改变,引起基坑坍塌、边坡失稳、建构筑物变形过大等事故,给工程建设带来安全隐患。开展硅藻土,特别是涉及重大工程的硅藻土地基的工程特性研究,对于我国硅藻土分布区域的工程建设与灾变防控具有重要的指导意义。本文以嵊州地区典型天然硅藻土为例,通过现场实地调查、室内单元体试验和微观试验对其物理性质及力学特性等展开研究,重点分析结构性对嵊州硅藻土强度和变形的影响,从微观角度揭示嵊州硅藻土的结构性破坏机理,建立结构性破坏过程中微观结构演化与宏观力学性质间的联系。本文主要研究成果如下:（1）根据现场情况和室内崩解试验,改进了适用于硅藻土原状样的取样方法。由X射线衍射技术和扫描电镜观测可知,嵊州硅藻土富含大量轻质硅藻颗粒,其与伊蒙混层等黏土矿物混合构成的独特多重孔隙结构是造成嵊州硅藻土高孔隙比、高含水率、低密度、高塑性特征的内因;嵊州硅藻土的强结构性和高强度特征与土体中丰富的硅质胶结有关。（2）嵊州硅藻土结构应力比高达32,属于强结构性土。根据一维固结试验可知,原状土样的压缩变形过程分可为3个...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１日本大分与冈山硅藻土的心丨〇以曲线１１９１１３４１??４??
浙江大学硕士论文?第一章绪论??呈现定向排列的特点，混层矿物是造成云南硅藻土具有强膨胀性的内因。实际上，??由于硅藻遗骸生物类别的差异以及堆积成土环境的不同，硅藻土的微观结构形态??多样，地域特征鲜明，如浙江硅藻土基本由圆筒形的直链藻组成，吉林硅藻土则??由圆盘形的圆筛藻组成，广东与云南硅藻土则由多种硅藻混杂堆积，形状各异??｜４８１。硅藻种类及含量，黏土矿物的种类及分布均影响了硅藻土的微观结构，微??观结构差异是各地区硅藻土物理力学性质不同的内因。??Ｉ工赢??图１．２硅藻土和硅藻壳体的徽观结构示意图１４７４９１??土体中孔隙结构是其发生变形、强度破坏的根本原因［５２］。Ｓｈａｃｋｅｌｆｏｒｄ等１５３１??发现硅藻颗粒具有双孔隙结构。图１．３为Ｒａｊａｓｅｋａｒａｎ等１２５１揭示的硅藻土的孔隙结??构，如图所示，硅藻土的孔隙结构比一般黏土复杂的多，除黏土团聚体所包含的??孔隙外，硅藻土的孔隙还包括硅藻壳体内部孔隙以及硅藻壳壁上的微孔。受形成??条件和矿物成分的影响，硅藻土颗粒排列为粒状堆积结构和胶结式结构等特征，??微观结构单元以颗粒、团聚集体单元为主，集结成堆，孔隙性较为显著。多重孔??隙结构及硅藻体微观结构排列方式会对硅藻土的物理、力学性质产生重要影响。??７??
沙园－崇仁镇，出露面积达３５?ｋｍ２。产于第三系嵊县组玄武岩之下湖相沉积岩中，??下伏白垩系方岩组粉砂岩，构造简单，矿层厚度大，分布广泛，产状平缓且稳定，??土层上、下尚有一定量的重质桂藻土和黏土。??本文对嵊州东大湾村杭绍台城际铁路某瞇道出口进行地质勘探钻孔，钻孔位??置点位于１２０°４６３０．８〃Ｅ，?２９°３５＇４８．６＂Ｎ，地质勘察钻孔表明该点硅藻土层分布于??地表浅层，主要在地表以下０．８?ｍ？１３．５?ｍ范围内。本文所有试验土样均取自该??点位置，下文筒称“嵊州硅藻土”。图２．１为采用钻孔取样法得到的硅藻土土样，??由图可见，饱水状态下硅藻土一般呈灰白色、致密块状的泥状结构，掰开后土体??表面分布有明显节理，并且从现场取样反馈看，薄壁取土器很难压入土体，据此??可初步判定硅藻土具有较大的强度。??配：：匕』??图２．１地质勘探钻孔取样??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于砂土状态和细观特征的剪切带倾角公式[J]. 胡成宝,凌道盛,巩师林,石吉森,韩超,丁志锋. 浙江大学学报(工学版). 2018(11)
[2]纳米比亚硅藻土的工程特性[J]. 马秋柱,何智敏,蔡泽明. 水运工程. 2017(12)
[3]基于SEM图像处理的天然硅藻土分形特征分析[J]. 王月香,石修松,吉锋,顾欢达,丁建文. 水利水运工程学报. 2017(05)
[4]不同固结压力下强结构性黏土孔隙分布试验研究[J]. 张先伟,孔令伟,郭爱国,拓勇飞. 岩土力学. 2014(10)
[5]云南腾冲地区粘土质硅藻土公路滑坡形成机理与防治优化设计[J]. 郭长宝,周能娟,付晓晓,张永双,张瑞端. 地质通报. 2013(12)
[6]云南膨胀土的微观结构特征[J]. 陈宇龙. 岩土工程学报. 2013(S1)
[7]重塑硅藻土抗剪强度的环剪试验研究[J]. 郭长宝,张永双,孟庆伟,郑光,李海华. 岩土力学. 2013(01)
[8]膨胀性硅藻土的力学性质及其灾害效应研究[J]. 张永双,郭长宝,曲永新,姚鑫. 岩土力学. 2013(01)
[9]吉林省地质灾害发育特征及防治对策研究[J]. 赵彦宁,孙秀菲. 吉林地质. 2012(02)
[10]云南腾冲膨胀性硅藻土的发现及其工程地质意义[J]. 张永双,郭长宝,曲永新,张明. 工程地质学报. 2012(02)
硕士论文
[1]硅藻土的应力应变特性试验研究[D]. 李鹏飞.大连理工大学 2013
[2]福建中部近岸海域晚全新世沉积硅藻研究[D]. 张金鹏.厦门大学 2009
本文编号：3326058
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１日本大分与冈山硅藻土的心丨〇以曲线１１９１１３４１??４??
浙江大学硕士论文?第一章绪论??呈现定向排列的特点，混层矿物是造成云南硅藻土具有强膨胀性的内因。实际上，??由于硅藻遗骸生物类别的差异以及堆积成土环境的不同，硅藻土的微观结构形态??多样，地域特征鲜明，如浙江硅藻土基本由圆筒形的直链藻组成，吉林硅藻土则??由圆盘形的圆筛藻组成，广东与云南硅藻土则由多种硅藻混杂堆积，形状各异??｜４８１。硅藻种类及含量，黏土矿物的种类及分布均影响了硅藻土的微观结构，微??观结构差异是各地区硅藻土物理力学性质不同的内因。??Ｉ工赢??图１．２硅藻土和硅藻壳体的徽观结构示意图１４７４９１??土体中孔隙结构是其发生变形、强度破坏的根本原因［５２］。Ｓｈａｃｋｅｌｆｏｒｄ等１５３１??发现硅藻颗粒具有双孔隙结构。图１．３为Ｒａｊａｓｅｋａｒａｎ等１２５１揭示的硅藻土的孔隙结??构，如图所示，硅藻土的孔隙结构比一般黏土复杂的多，除黏土团聚体所包含的??孔隙外，硅藻土的孔隙还包括硅藻壳体内部孔隙以及硅藻壳壁上的微孔。受形成??条件和矿物成分的影响，硅藻土颗粒排列为粒状堆积结构和胶结式结构等特征，??微观结构单元以颗粒、团聚集体单元为主，集结成堆，孔隙性较为显著。多重孔??隙结构及硅藻体微观结构排列方式会对硅藻土的物理、力学性质产生重要影响。??７??
沙园－崇仁镇，出露面积达３５?ｋｍ２。产于第三系嵊县组玄武岩之下湖相沉积岩中，??下伏白垩系方岩组粉砂岩，构造简单，矿层厚度大，分布广泛，产状平缓且稳定，??土层上、下尚有一定量的重质桂藻土和黏土。??本文对嵊州东大湾村杭绍台城际铁路某瞇道出口进行地质勘探钻孔，钻孔位??置点位于１２０°４６３０．８〃Ｅ，?２９°３５＇４８．６＂Ｎ，地质勘察钻孔表明该点硅藻土层分布于??地表浅层，主要在地表以下０．８?ｍ？１３．５?ｍ范围内。本文所有试验土样均取自该??点位置，下文筒称“嵊州硅藻土”。图２．１为采用钻孔取样法得到的硅藻土土样，??由图可见，饱水状态下硅藻土一般呈灰白色、致密块状的泥状结构，掰开后土体??表面分布有明显节理，并且从现场取样反馈看，薄壁取土器很难压入土体，据此??可初步判定硅藻土具有较大的强度。??配：：匕』??图２．１地质勘探钻孔取样??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于砂土状态和细观特征的剪切带倾角公式[J]. 胡成宝,凌道盛,巩师林,石吉森,韩超,丁志锋. 浙江大学学报(工学版). 2018(11)
[2]纳米比亚硅藻土的工程特性[J]. 马秋柱,何智敏,蔡泽明. 水运工程. 2017(12)
[3]基于SEM图像处理的天然硅藻土分形特征分析[J]. 王月香,石修松,吉锋,顾欢达,丁建文. 水利水运工程学报. 2017(05)
[4]不同固结压力下强结构性黏土孔隙分布试验研究[J]. 张先伟,孔令伟,郭爱国,拓勇飞. 岩土力学. 2014(10)
[5]云南腾冲地区粘土质硅藻土公路滑坡形成机理与防治优化设计[J]. 郭长宝,周能娟,付晓晓,张永双,张瑞端. 地质通报. 2013(12)
[6]云南膨胀土的微观结构特征[J]. 陈宇龙. 岩土工程学报. 2013(S1)
[7]重塑硅藻土抗剪强度的环剪试验研究[J]. 郭长宝,张永双,孟庆伟,郑光,李海华. 岩土力学. 2013(01)
[8]膨胀性硅藻土的力学性质及其灾害效应研究[J]. 张永双,郭长宝,曲永新,姚鑫. 岩土力学. 2013(01)
[9]吉林省地质灾害发育特征及防治对策研究[J]. 赵彦宁,孙秀菲. 吉林地质. 2012(02)
[10]云南腾冲膨胀性硅藻土的发现及其工程地质意义[J]. 张永双,郭长宝,曲永新,张明. 工程地质学报. 2012(02)
硕士论文
[1]硅藻土的应力应变特性试验研究[D]. 李鹏飞.大连理工大学 2013
[2]福建中部近岸海域晚全新世沉积硅藻研究[D]. 张金鹏.厦门大学 2009
本文编号：3326058
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