本文關鍵詞：天津濱海新區(qū)軟土的微觀結構特征和結合水特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自上世紀80年代以來,伴隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,沿海地區(qū)對土地的需求逐漸增多,土地資源現(xiàn)在也是我們需要解決的一個關鍵問題。沿海城市大部分土地分布以軟土為主,這種土粘粒含量較多,土顆粒中的親水礦物比重較大,結合水一般具有團聚結構和連接結構,顆粒間的孔隙比較多且細小。隨著水分的蒸發(fā)或浸入,土的體積會收縮或膨脹,并具有壓縮量較大但過程緩慢的特性。在該軟土地基上進行工程建設可能會出現(xiàn)沉降量大,強度、變形不滿足建設要求等特性,而引起此特性的主要原因是含有大量的弱結合水,這是由于土顆粒周圍外層弱結合水水分子間的排列比較疏松,弱結合水可能從濃度較低處逐漸的遷移到濃度相對較高處,也會從水膜較厚處遷移到水膜較薄處,或從一個土顆粒附近逐漸遷移到另一個土顆粒的附近,因此會導致土體結構變化,基礎強度低、變形大。針對結合水引起的軟土沉降量大,強度低等問題,本文選擇了天津濱海新區(qū)海河大橋附近為試驗地點,進行了軟土的微觀結構特征和結合水的特性研究。針對結合水含量的變化會引起軟土強度低、變形大等特點,本文首先結合顆分試驗、液塑限試驗及一些化學成分測試試驗等,討論了不同軟土的粒度成分、礦物成分及物理化學性質,分析了該土的高液限、高塑性指數(shù)等特殊工程特性,探討了軟土具有低強度、高含水率、高孔隙比、高壓縮性等基本工程特性,為深入研究軟土微觀結構特征和結合水特性提供了理論基礎和物源基礎。其次,結合“電子顯微鏡掃描試驗(SEM)”及“壓汞試驗(MIP)”等現(xiàn)代科技手段,選擇了淤泥質粘土、粉質粘土和粉土,主要分析三種不同原狀軟土的微觀結構特性,定性、定量描述天津濱海新區(qū)土的孔隙特征和結構單元體微觀特征;通過試驗發(fā)現(xiàn)土樣以絮凝狀集粒結構為主,且孔隙和結構單元體以長條形或橢圓形分布,且淤泥質粘土和粉質粘土的結構單元體相對較小,但是比較多,粉土結構單元體比較大,含量相對少;顆粒間排列定向性比較差,土顆粒比較細,集粒內的軟土礦物多以邊-邊、邊-面及少量的面-面方式連接,孔隙的連通性比較好。這為進一步研究結構特征對結合水含量的影響提供數(shù)據(jù)參數(shù)。最后,用容量瓶法對三種不同的軟土進行吸附結合水含量測試試驗,并從成分含量、結構單元體、溫度及界限含水率四個方面來分析影響結合水含量的因素。由實驗結果可知:(1)吸附結合水形成的決定性因素是軟土礦物表面作用。由于假晶現(xiàn)象的存在,會引起水結構和礦物的不適應性,若它們之間的不適應性越大,則會形成較厚的結合水膜,從而引起水和礦物結構的變化,所以,礦物是影響結合水含量的決定性因素。(2)結構單元體也是影響結合水含量的一個因素,由試驗發(fā)現(xiàn)結構單元體含量越多,集粒組越小,吸附結合水含量就越多。(3)溫度是影響結合水含量的另一個重要因素。水分子的運動狀況會受溫度變化的影響,由于溫度的升高,水分子的運動會更加劇,熱運動的擴散力大于靜電引力,導致吸附的結合水部分游離出結合水膜,使得弱結合水含量減少,結合水膜厚度產(chǎn)生變化,土顆粒間的相互作用、土體的結構、土顆粒的性質便會產(chǎn)生變化,從而導致宏觀上土顆粒間的物理力學性質的改變。
【關鍵詞】：軟土 工程特性 微觀結構 壓汞 結合水含量 溫度
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU447
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 選題依據(jù)和研究意義13-14
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀14-23
• 1.2.1 軟土研究14-17
• 1.2.2 土的微觀結構研究17-20
• 1.2.3 結合水測試方法及特性研究20-23
• 1.3 論文的主要研究內容及技術路線23-25
• 第二章 天津濱海新區(qū)場地概況25-33
• 2.1 天津濱海新區(qū)概況25-27
• 2.1.1 濱海新區(qū)地理位置25-26
• 2.1.2 試驗場地工程地質條件26-27
• 2.2 試驗土樣物質成分27-30
• 2.2.1 粒度成分27-29
• 2.2.2 礦物成分29-30
• 2.3 試驗土樣基本物理化學性質30-32
• 2.3.1 物理特性30-31
• 2.3.2 物理化學性質31-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第三章 微觀結構特征33-46
• 3.1 微觀結構特性測試內容及方法33-34
• 3.2 微觀結構圖像分析34-41
• 3.2.1 微觀結構特征定性分析34-37
• 3.2.2 微觀結構特征定量分析37-41
• 3.3 壓汞試驗孔隙分布特性研究41-45
• 3.3.1 壓汞試驗簡介41-42
• 3.3.2 孔隙特征分析42-45
• 3.4 本章小結45-46
• 第四章 軟土結合水試驗測定46-55
• 4.1 結合水測試方法選擇46-51
• 4.1.1 結合水測試方法及基本原理46-48
• 4.1.2 本課題軟土結合水測試方法48-50
• 4.1.3 試驗方法50-51
• 4.2 測試結果51-53
• 4.3 吸附結合水理論計算值53-54
• 4.4 本章小結54-55
• 第五章 影響軟土吸附結合水含量的因素55-66
• 5.1 軟土與水的作用55-56
• 5.2 物質組成對結合水數(shù)量的影響56-61
• 5.2.1 粒度成分56-58
• 5.2.2 礦物成分58-61
• 5.3 結構單元體和孔隙的影響61-62
• 5.4 溫度的影響62-65
• 5.5 本章小結65-66
• 第六章 結論與建議66-68
• 6.1 結論66-67
• 6.2 建議67-68
• 參考文獻68-75
• 致謝75-76
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及取得的科研成果76

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐新川;天津濱海新區(qū)軟土的微觀結構特征和結合水特性研究[D];吉林大學;2016年

  本文關鍵詞：天津濱海新區(qū)軟土的微觀結構特征和結合水特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：250961