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流态泡沫塑料轻质混合土防治桥头跳车应用研究

作　者: 叶森
导　师: 赵全胜
学　校: 河北科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 桥头跳车 软基处理 EPS 轻质混合土 流动值 配合比设计 无侧限抗压强度 施工工艺
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


在软弱土地基上修筑道路和桥梁,路基的沉降以及桥梁与相邻路基之间的差异沉降是长期困拢工程界的一大难题。控制沉降一般来说有两种方法：一是对路堤下的软土地基进行加固,提高其强度与抗压缩变形能力,从而使路基在同等上覆路堤荷载作用下产生的压缩变形量减小,达到减小沉降量的目的。二是减轻所填路堤的重量,使上覆路堤荷载减小,进而减小地基的压缩变形量和路堤沉降量。而一般工程中所采用的地基处理方法总是难以很好的解决这些病害。路堤减轻目前成为国际上公认的防治由于不均匀沉降导致的桥头跳车等病害的最有效的方法之一,而使用轻质填土材料是路堤减轻工法中最为引人注目的方法。本文研究了一种新型轻质填土材料——流态泡沫塑料轻质混合土(英文全称为Flowing Expanded Polystyrene Lightweight Mixed Soil)来实现路堤减轻。针对所探讨的问题,本文作了以下几个方面的研究工作：1)以现场原料土、EPS球粒、水泥、粉煤灰、水作为原材料,采用正交试验设计理论进行了材料配方的系列室内试验研究,并分析了新拌混合物流动性(稠度)的影响因素；在对其工作性影响因素分析的同时,研究了粉煤灰掺入比对新拌合物工作性以及强度增长的影响。2)在确定了配合比设计参数的基础上,探讨了流态泡沫塑料轻质混合土配合比设计的一般方法和技术路线,并根据流动值和抗压强度两大设计指标,针对本文试验所涉及的实际工程应用进行了配方公式的研究。3)进行了新材料的力学性能试验,包括无侧限抗压强度试验、应力-应变试验和CBR承载能力试验等,研究了材料的力学特性与各材料组分之间的影响关系规律。4)室外试验工法研究根据桥台台背回填施工的特点,采用了混凝土类似的现浇施工方法,且无需振捣工序；新材料配方工作性达到自流平、自密实的配合比研究目标,以减少施工工期和施工难度,并提出了流态泡沫塑料轻质混合土的施工工艺和施工质量管理方法。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-20
  1.1 论文的研究目的及其实际意义  10-13
    1.1.1 概述  10-11
    1.1.2 轻质混合土在岩土及道路桥梁工程中的应用  11-13
  1.2 轻质混合土的国内外研究现状  13-16
    1.2.1 聚苯乙烯块体  13-14
    1.2.2 气泡轻量混合土  14-15
    1.2.3 聚苯乙烯轻质混合土  15-16
    1.2.4 其他轻质混合土的研究现状  16
  1.3 本文研究的主要内容及技术路线  16-20
第2章 流态泡沫塑料轻质混合土工作性试验研究  20-37
  2.1 试验原材料  20-25
    2.1.1 水  20
    2.1.2 水泥  20-21
    2.1.3 原料土  21-23
    2.1.4 EPS球粒  23-24
    2.1.5 粉煤灰  24-25
    2.1.6 其他  25
  2.2 试验内容和方法  25-29
    2.2.1 流动值试验  25-26
    2.2.2 其它常规实验  26
    2.2.3 试件的成型  26-29
  2.3 工作性及其影响因素研究  29-36
    2.3.1 含水量对工作性的影响  29-30
    2.3.2 水灰比和水泥比对工作性的影响  30-32
    2.3.3 EPS球粒掺入比对工作性的影响  32-33
    2.3.4 粉煤灰掺入比对工作性的影响  33-34
    2.3.5 其他因素对工作性的影响  34-36
  2.4 本章小结  36-37
第3章 流态泡沫塑料轻质混合土配合比设计方法研究  37-47
  3.1 密度及其影响因素研究  37-41
    3.1.1 EPS球粒掺入比对密度的影响  38-39
    3.1.2 含水量对密度的影响  39
    3.1.3 水泥比对密度的影响  39-40
    3.1.4 粉煤灰掺入比对密度的影响  40
    3.1.5 龄期对密度的影响  40-41
    3.1.6 其它因素对密度的影响  41
  3.2 配合比设计方法的研究  41-46
    3.2.1 配合比设计参数的确定  42
    3.2.2 配合比设计技术路线  42-44
    3.2.3 流态泡沫塑料轻质混合土配方公式的研究  44-46
  3.3 本章小结  46-47
第4章 流态泡沫塑料轻质混合土力学性能试验研究  47-61
  4.1 试验内容与方法  47-48
  4.2 无侧限抗压强度及其影响因素研究  48-54
    4.2.1 水泥比对抗压强度的影响  49-50
    4.2.2 EPS球粒掺入比对抗压强度的影响  50-51
    4.2.3 含水量对抗压强度的影响  51
    4.2.4 粉煤灰掺入比对抗压强度的影响  51-52
    4.2.5 抗压强度随密度的变化规律  52-53
    4.2.6 抗压强度随龄期的变化规律  53-54
    4.2.7 其它因素对抗压强度的影响  54
  4.3 单轴压缩状态下变形特性试验研究  54-58
    4.3.1 单轴应力-应变曲线的变化规律  55-57
    4.3.2 单轴压缩状态下的变形模量  57-58
  4.4 CBR试验及其结果分析  58-60
    4.4.1 试验仪器设备与方法  58-59
    4.4.2 试验结果分析  59-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章 流态泡沫塑料轻质混合土实际工程应用研究  61-69
  5.1 工程简介  61-62
  5.2 施工配合比研究  62-63
  5.3 施工工艺  63-66
    5.3.1 施工前的准备工作  63-64
    5.3.2 施工方法  64-66
  5.4 施工质量管理  66-67
    5.4.1 原材料质量管理  66
    5.4.2 施工过程质量管理  66-67
    5.4.3 施工后质量管理  67
  5.5 工程应用整体性评估和经济性比较分析  67-68
  5.6 本章小结  68-69
结论  69-72
参考文献  72-77
攻读硕士学位期间所发表的论文  77-78
致谢  78

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑材料
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