【摘要】：建筑垃圾雜填土是由渣土、廢舊混凝土、廢舊磚石及其他廢棄物組成的一種結構復雜、成分多樣、多相的特殊土,不同于傳統(tǒng)意義上的均質土。迄今,學術界對于建筑垃圾雜填土的研究主要集中在建筑垃圾的可循環(huán)利用和在道路市政工程上的應用,對雜填土強度特性的研究絕大多數(shù)集中在包含生活垃圾的城市固體垃圾,很少有對建筑垃圾雜填土強度特性的研究。本文主要通過室內試驗和數(shù)值模擬兩方面對建筑垃圾雜填土的強度特性進行研究。影響建筑垃圾雜填土的強度參數(shù)的因素有很多,而建筑垃圾雜填土的構成對強度參數(shù)起決定性作用。因此,本文對于建筑垃圾雜填土的強度特性的研究主要集中在不同比例組成成分對其強度參數(shù)的影響規(guī)律,主要包括試驗研究與數(shù)值分析兩部分。在試驗研究中,通過對粉土、碎石土、砂土、粘性土及自行配制的建筑垃圾雜填土的大型直剪試驗,得出了相應的強度參數(shù),并對比分析得到初步結論:建筑垃圾雜填土的各組成成分對其強度參數(shù)是有影響的。以細粒土為基的建筑雜填土的強度參數(shù)與為基的成分土的強度參數(shù)相比,內摩擦角有所增加,粘聚力有所下降,粒徑較大的顆粒土對細顆粒土的粘聚力的影響大于對內摩擦角的影響;以粗粒土為基的雜填土的強度參數(shù)與為基的成分土的強度參數(shù)相比,內摩擦角有所下降,粘聚力有所增加,粒徑較小的顆粒土對粗顆粒土的內摩擦角的影響大于對粘聚力的影響;當建筑雜填土的各組組成成分比例接近時,強度參數(shù)介于各組成成分之間,且與中粒徑土強度參數(shù)接近。對于內摩擦來說,細粒土對粗粒土的影響程度比粗粒土對細粒土強度參數(shù)的影響程度大;對于粘聚力來說,粗粒土對細粒土的影響程度比細粒土對粗粒土強度參數(shù)的影響程度大。在數(shù)值分析中,利用大型通用有限元軟件ABAQUS對于室內試驗的各類土進行直剪試驗數(shù)值模擬,得出相應的強度參數(shù),分析結果表明:數(shù)值模擬所得的強度參數(shù)與試驗基本吻合,證明了本文采用的室內大型直剪試驗和有限元模擬直剪試驗可以作為測量建筑垃圾雜填土強度參數(shù)的兩種有效手段;通過對數(shù)值模擬所得的強度參數(shù)進行對比分析,所得的規(guī)律與上述室內試驗是基本一致的。本文探討了不同比例組成成分對建筑垃圾雜填土強度參數(shù)的影響規(guī)律,可以作為工程上估計建筑垃圾雜填土強度參數(shù)的參考依據(jù)。
[Abstract]:Construction waste miscellaneous fill is a kind of special soil with complex structure, diverse composition and multiphase, which is composed of slag soil, waste concrete, waste brick and other wastes, which is different from homogeneous soil in the traditional sense. Up to now, the academic research on construction waste miscellaneous fill has mainly focused on the recyclable utilization of construction waste and its application in road municipal engineering. Most of the studies on the strength characteristics of miscellaneous fill focus on municipal solid waste including domestic waste, and few studies on the strength characteristics of construction waste mixed fill. In this paper, the strength characteristics of construction waste mixed fill are studied by laboratory test and numerical simulation. There are many factors that affect the strength parameters of construction waste miscellaneous fill, and the composition of construction waste miscellaneous fill plays a decisive role in the strength parameters. Therefore, the research on the strength characteristics of construction waste mixed fill mainly focuses on the influence of different proportion components on its strength parameters, including experimental research and numerical analysis. In the experimental study, the corresponding strength parameters are obtained through the large-scale direct shear tests of silt, gravel, sand, clayey soil and the mixed fill of construction waste prepared by ourselves. The preliminary conclusion is drawn from the comparative analysis that the components of construction waste miscellaneous fill have influence on its strength parameters. Compared with the strength parameters of the composite soil based on fine grain soil, the internal friction angle increases and the cohesion decreases. The effect of particle size on the cohesion of fine soil is greater than that of internal friction angle. Compared with the strength parameters of the composite soil based on coarse grain soil, the internal friction angle and cohesion of the mixed fill based on coarse grain soil are decreased, and the cohesion of the mixed fill based on coarse grain soil is higher than that of the composite soil based on coarse grain soil. The effect of small particle size on the internal friction angle of coarse soil is greater than that on cohesion. When the proportion of each component of building miscellaneous fill is close to each other, the strength parameters are between the components and close to the strength parameters of medium grain size soil. For internal friction, the influence of fine-grain soil on coarse-grain soil is greater than that of coarse-grain soil on the strength parameters of fine-grain soil. For cohesion, the influence of coarse soil on fine grain soil is greater than that of fine grain soil on strength parameters of coarse grain soil. In the numerical analysis, the numerical simulation of the direct shear test of all kinds of soils tested in laboratory is carried out by using the large-scale general finite element software ABAQUS, and the corresponding strength parameters are obtained. the analysis results show that the strength parameters obtained by the numerical simulation are in good agreement with the test. It is proved that the indoor large-scale direct shear test and finite element simulated direct shear test used in this paper can be used as two effective means to measure the strength parameters of construction waste miscellaneous fill. Through the comparative analysis of the strength parameters obtained by numerical simulation, the obtained law is basically consistent with the above laboratory tests. In this paper, the influence of different proportion components on the strength parameters of construction waste miscellaneous fill is discussed, which can be used as a reference for engineering estimation of construction waste miscellaneous fill strength parameters.
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU41;X799.1

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本文編號：2483330