动荷载作用下CFG桩桩端炭质泥岩的变形破坏特征试验研究
发布时间：2021-02-12 22:58
炭质泥岩由于遇水易崩解软化,对沉降控制标准极高的高速铁路后期运营带来了极大危害。近年来国内一些学者也逐渐认识到其工程特性对工程的影响,并开始了相关研究。本文以桂林西站路基沉降整治工程为研究对象,对动荷载作用下桩端炭质泥岩的工程特性和动力性质展开相关研究,分析了桂林西站路基沉降原因,提出了处理措施,对类似地质条件的在建和拟建交通工程的设计与施工提供理论依据。主要研究结论如下:（1）通过物理、水理、力学性质试验,结合SEM微观试验结果,研究了炭质泥岩的工程性质。分析表明:桂林西站炭质泥岩颗粒主要呈多边形薄片状,其结构受水影响显著;在遇水后产生明显的膨胀变形,且水稳性极差。炭质泥岩力学性质受水影响显著,浸水软化前后其粘聚力分别为112.7 kPa、4.5 kPa,内摩擦角分别为29.9°、8.1°,压缩模量均值分别为14 MPa、4 MPa,压缩变形量均值分别为0.52 mm、10.19 mm,浸水软化前后差异显著。（2）通过室内动力模型试验,研究了炭质泥岩的动力变形性质。结果分析表明:水与列车动荷载对炭质泥岩沉降均有着重要影响,但水对炭质泥岩的影响程度远大于动荷载所造成的影响。炭质泥岩浸水...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桂林西站取样样品
(a)环刀法 (b)蜡封法图 2-2 环刀法与蜡封法试验结果表明，环刀法测得的炭质泥岩天然密度为 1.75~1.85 g/cm3，均.79 g/cm3；蜡封法测得的炭质泥岩天然密度为2.16~2.31 g/cm3，均值2.23 g/cm封法所得试验结果均大于环刀法，这是由于炭质泥岩存在裂隙，蜡封法试石蜡填充裂隙，质量增大。(2)炭质泥岩的比重比重是固体部分质量和 4 ℃时同体积纯水质量的比值，一般情况下在数等于其土粒密度，它取决于组成岩石的矿物比重及其在岩石中的相对含量用比重瓶法，试验时将岩石研磨成粉末，试验粉末粒径均小于 5 mm，将其后用比重瓶法测定。试验结果见表 2-1。表 2-1 炭质泥岩比重试验结果试验编号 水的密度（24.5 ℃）/( g·cm-3) 岩石比重 平均比重
图 2-3 烧失量试验燃烧完试样呈灰色，表面密布小孔，试验过程中产生挥发，测得烧失量为2.17 %~2.35 %，均值 2.29 %。2.2 炭质泥岩水理性质试验研究水通过对土结构和构造的影响可以改变其力学性质，主要通过改变固体矿物颗粒的形态及组合特征，包括颗粒的大小、形状和表面特征，颗粒的排列组合情况和数量关系，颗粒间的联结特征和孔隙特征，以及土的状态等等。炭质泥岩遇水反应剧烈，其水理性质试验如下。2.2.1 炭质泥岩的崩解性试验桂林当地气候温和湿润，属亚热带季风气候，降雨量大，光照充足，为炭质泥岩的软化提供了良好的外部条件。炭质泥岩浸水软化后，承载力降低，在
【参考文献】：
期刊论文
[1]惠罗高速风化炭质泥岩作路基填料的试验研究[J]. 陈羽,张静波,杨露,詹永祥. 公路工程. 2017(05)
[2]上海淤泥质黏土固结蠕变过程中结合水与微结构的变化[J]. 李硕,王常明,吴谦,张志敏,张兆楠. 岩土力学. 2017(10)
[3]炭质泥岩抗剪强度的饱水软化特性及工程应用研究[J]. 刘林洁,向喜琼,喻兴,付明,刘宏. 科学技术与工程. 2017(08)
[4]降雨入渗条件下炭质泥岩路堤动态稳定性[J]. 付宏渊,邱祥,李光裕,曾铃,刘新喜. 长安大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]ANSYS对贵州六盘水地区软质岩地基承载力分析[J]. 葛正枝,彭涛,罗云洪. 中国锰业. 2016(04)
[6]蠕动型滑坡滑带土蠕变特性研究[J]. 孙淼军,唐辉明,王潇弘,胡新丽,汪明元,倪卫达. 岩土力学. 2017(02)
[7]罗庞塬区块炭质泥岩坍塌分析及应对措施[J]. 王志,肖党林,王海军. 中国石油和化工. 2016(S1)
[8]坡前水位升降对炭质泥岩-粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响[J]. 付宏渊,黄永和,曾铃,邱祥,史振宁. 中外公路. 2016(04)
[9]炭质泥岩隧道施工方法优化[J]. 王生光. 南阳理工学院学报. 2016(02)
[10]高速铁路软土路基沉降计算方法探讨[J]. 汪江,王炳龙,周彦文,张海佳. 地下空间与工程学报. 2016(01)
博士论文
[1]轨道结构垂向荷载传递与路基附加动应力特性的研究[D]. 李子春.铁道部科学研究院 2000
硕士论文
[1]炭质泥岩路用性能及填筑控制研究[D]. 苏卫迪.广西大学 2018
[2]炭质泥岩水理特性及其路堤工后动力变形特征研究[D]. 莫凯.长沙理工大学 2013
[3]CFG桩身材料的制备及其抗硫酸盐侵蚀性能研究[D]. 冯飞.中南大学 2007
[4]强风化泥质软岩的工程特性及其本构模型参数试验研究[D]. 张芳枝.河海大学 2003
本文编号：3031554
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桂林西站取样样品
(a)环刀法 (b)蜡封法图 2-2 环刀法与蜡封法试验结果表明，环刀法测得的炭质泥岩天然密度为 1.75~1.85 g/cm3，均.79 g/cm3；蜡封法测得的炭质泥岩天然密度为2.16~2.31 g/cm3，均值2.23 g/cm封法所得试验结果均大于环刀法，这是由于炭质泥岩存在裂隙，蜡封法试石蜡填充裂隙，质量增大。(2)炭质泥岩的比重比重是固体部分质量和 4 ℃时同体积纯水质量的比值，一般情况下在数等于其土粒密度，它取决于组成岩石的矿物比重及其在岩石中的相对含量用比重瓶法，试验时将岩石研磨成粉末，试验粉末粒径均小于 5 mm，将其后用比重瓶法测定。试验结果见表 2-1。表 2-1 炭质泥岩比重试验结果试验编号 水的密度（24.5 ℃）/( g·cm-3) 岩石比重 平均比重
图 2-3 烧失量试验燃烧完试样呈灰色，表面密布小孔，试验过程中产生挥发，测得烧失量为2.17 %~2.35 %，均值 2.29 %。2.2 炭质泥岩水理性质试验研究水通过对土结构和构造的影响可以改变其力学性质，主要通过改变固体矿物颗粒的形态及组合特征，包括颗粒的大小、形状和表面特征，颗粒的排列组合情况和数量关系，颗粒间的联结特征和孔隙特征，以及土的状态等等。炭质泥岩遇水反应剧烈，其水理性质试验如下。2.2.1 炭质泥岩的崩解性试验桂林当地气候温和湿润，属亚热带季风气候，降雨量大，光照充足，为炭质泥岩的软化提供了良好的外部条件。炭质泥岩浸水软化后，承载力降低，在
【参考文献】：
期刊论文
[1]惠罗高速风化炭质泥岩作路基填料的试验研究[J]. 陈羽,张静波,杨露,詹永祥. 公路工程. 2017(05)
[2]上海淤泥质黏土固结蠕变过程中结合水与微结构的变化[J]. 李硕,王常明,吴谦,张志敏,张兆楠. 岩土力学. 2017(10)
[3]炭质泥岩抗剪强度的饱水软化特性及工程应用研究[J]. 刘林洁,向喜琼,喻兴,付明,刘宏. 科学技术与工程. 2017(08)
[4]降雨入渗条件下炭质泥岩路堤动态稳定性[J]. 付宏渊,邱祥,李光裕,曾铃,刘新喜. 长安大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]ANSYS对贵州六盘水地区软质岩地基承载力分析[J]. 葛正枝,彭涛,罗云洪. 中国锰业. 2016(04)
[6]蠕动型滑坡滑带土蠕变特性研究[J]. 孙淼军,唐辉明,王潇弘,胡新丽,汪明元,倪卫达. 岩土力学. 2017(02)
[7]罗庞塬区块炭质泥岩坍塌分析及应对措施[J]. 王志,肖党林,王海军. 中国石油和化工. 2016(S1)
[8]坡前水位升降对炭质泥岩-粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响[J]. 付宏渊,黄永和,曾铃,邱祥,史振宁. 中外公路. 2016(04)
[9]炭质泥岩隧道施工方法优化[J]. 王生光. 南阳理工学院学报. 2016(02)
[10]高速铁路软土路基沉降计算方法探讨[J]. 汪江,王炳龙,周彦文,张海佳. 地下空间与工程学报. 2016(01)
博士论文
[1]轨道结构垂向荷载传递与路基附加动应力特性的研究[D]. 李子春.铁道部科学研究院 2000
硕士论文
[1]炭质泥岩路用性能及填筑控制研究[D]. 苏卫迪.广西大学 2018
[2]炭质泥岩水理特性及其路堤工后动力变形特征研究[D]. 莫凯.长沙理工大学 2013
[3]CFG桩身材料的制备及其抗硫酸盐侵蚀性能研究[D]. 冯飞.中南大学 2007
[4]强风化泥质软岩的工程特性及其本构模型参数试验研究[D]. 张芳枝.河海大学 2003
本文编号：3031554
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