宽级配土防渗料服役性能室内试验研究
发布时间：2020-07-11 21:49
【摘要】：宽级配土是指颗粒范围从黏粒到粗砾(或碎石、块石),并基本包括所有中间粒径,能满足一定防渗要求的性能良好的土石混合料,相对传统的粘土和土工膜来说,其在强度、变形等力学性能等方面具有明显的优势。目前宽级配土防渗主要应用于土石坝心墙,但在其他领域还未获得广泛推广,具有很大的应用潜力,因此对宽级配土的工程特性展开进一步的研究尤为必要。本文以宽级配土防渗料为研究对象,首先采用控制变量法分别探究细粒土的物理特性、细粒含量、土的级配以及击实功这四个因素对其渗透特性的影响,得到其主控因素,并且通过控制这四个影响因素,建立合适的数学模型,得到统一的面向土石坝心墙(Ks1×10-7m/s)的宽级配土防渗料控制标准,在此基础上,对土体进行改良得到超低渗透性(Ks1×10-8、1×10-9、1×10-10m/s)防渗标准。然后对宽级配土的压缩固结特性和收缩特性展开探究,从而给出科学的宽级配土防渗料工后沉降和收缩开裂调控措施,更好的指导工程实践。基于试验研究和理论分析,本文取得了如下结论:(1)细粒物理特性、细粒含量、击实功以及颗粒级配均对宽级配土的渗透系数有着显著的影响。宽级配土最优细粒含量在30～40%之间,渗透系数随着细粒部分液限以及塑性指数的增大而减小,随着击实功的增加呈负指数函数形式下降,粗粒料级配连续时的渗透系数可以达到不连续时的1/100,并且细粒含量为主控因素。(2)定义修正曲率系数Cc'作为宽级配土的级配控制指标,对不同细粒物理特性的宽级配土,分别建立其防渗标准,然后抽象出防渗标准的计算模型,从而得到了面向土石坝心墙的宽级配土防渗料控制标准,同时在此基础上掺入一定量的膨润土以及增加击实功,得到了超低渗透性宽级配土防渗料控制标准。(3)随着细粒含量的增加,宽级配土的压缩系数先迅速减小然后逐渐增大,压缩模量先迅速增大再逐渐减小,细粒含量在20%～30%之间时,宽级配土的压缩系数最小,压缩模量最大,其压缩性能最佳。宽级配土相对纯细粒土来说,能有效减小土体的压缩系数,增加压缩模量。(4)随着细粒含量的增加,宽级配土的体积收缩量先迅速减小后平缓增加,细粒含量在25%～30%之间,宽级配土抗干缩性能最佳。30%细粒含量的宽级配土体积收缩量是纯细粒土的0.386倍,宽级配土相对纯细粒土来说能有效减小土体的收缩变形量。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV41
【图文】：
从而阻隔了水分的侵入，另一方面，也减小了冻土区路冻胀融沉量，和以膨逡逑胀土、黄土和黏土为填料地基的变形量［１２］。逡逑逦逦逡逑／逦路墓逦＼逡逑排水沟逦／逦＼逡逑原地面‘填土逦碎石热层逡逑图１－２采用阻滞地下水毛细上升的砾石垫层的路基断面逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｗｉｔｈ邋ｇｒａｖｅｌ邋ｃｕｓｈｉｏｎ邋ｌａｙｅｒ邋ｓｕｂｇｒａｄｅ邋ｔｏ邋ｂｌｏｃｋｓ邋ｔｈｅ邋ｃａｐｉｌｌａｒｙ邋ｗａｔｅｒ邋ｒｉｓｅ逡逑（３）垃圾填埋场的覆盖层和防渗层逡逑对于垃圾填埋场（如图１－３所示），通常采用在压实黏土上铺设膨润土垫，然逡逑后再增铺一层土工膜的方法来进行防渗。根据规范要求，在垃圾填埋场复合防渗系逡逑统中必须铺设一定厚度的压实黏土，对防渗垫层起保护作用，但是对于西北地区的逡逑填埋场来说，由于气候干燥，采用黏土作为防渗材料，存在着失水易干裂、抗剪强逡逑度低和料源匮乏等一系列问题，而选择宽级配土作为防渗衬垫的保护层，不仅能充逡逑分发挥宽级配土良好的工程特性［１３］，同时还可以显著降低填埋场的建造成本。逡逑
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本文编号：2750974
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV41
【图文】：
从而阻隔了水分的侵入，另一方面，也减小了冻土区路冻胀融沉量，和以膨逡逑胀土、黄土和黏土为填料地基的变形量［１２］。逡逑逦逦逡逑／逦路墓逦＼逡逑排水沟逦／逦＼逡逑原地面‘填土逦碎石热层逡逑图１－２采用阻滞地下水毛细上升的砾石垫层的路基断面逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｗｉｔｈ邋ｇｒａｖｅｌ邋ｃｕｓｈｉｏｎ邋ｌａｙｅｒ邋ｓｕｂｇｒａｄｅ邋ｔｏ邋ｂｌｏｃｋｓ邋ｔｈｅ邋ｃａｐｉｌｌａｒｙ邋ｗａｔｅｒ邋ｒｉｓｅ逡逑（３）垃圾填埋场的覆盖层和防渗层逡逑对于垃圾填埋场（如图１－３所示），通常采用在压实黏土上铺设膨润土垫，然逡逑后再增铺一层土工膜的方法来进行防渗。根据规范要求，在垃圾填埋场复合防渗系逡逑统中必须铺设一定厚度的压实黏土，对防渗垫层起保护作用，但是对于西北地区的逡逑填埋场来说，由于气候干燥，采用黏土作为防渗材料，存在着失水易干裂、抗剪强逡逑度低和料源匮乏等一系列问题，而选择宽级配土作为防渗衬垫的保护层，不仅能充逡逑分发挥宽级配土良好的工程特性［１３］，同时还可以显著降低填埋场的建造成本。逡逑
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