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

【摘要】：自上世紀(jì)80年代以來,伴隨著中國經(jīng)濟(jì)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(guān)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(jié)合水一般具有團(tuán)聚結(jié)構(gòu)和連接結(jié)構(gòu),顆粒間的孔隙比較多且細(xì)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(jìn)行工程建設(shè)可能會出現(xiàn)沉降量大,強(qiáng)度、變形不滿足建設(shè)要求等特性,而引起此特性的主要原因是含有大量的弱結(jié)合水,這是由于土顆粒周圍外層弱結(jié)合水水分子間的排列比較疏松,弱結(jié)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(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)變化,基礎(chǔ)強(qiáng)度低、變形大。針對結(jié)合水引起的軟土沉降量大,強(qiáng)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(jìn)行了軟土的微觀結(jié)構(gòu)特征和結(jié)合水的特性研究。針對結(jié)合水含量的變化會引起軟土強(qiáng)度低、變形大等特點,本文首先結(jié)合顆分試驗、液塑限試驗及一些化學(xué)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(xué)性質(zhì),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(qiáng)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(jié)構(gòu)特征和結(jié)合水特性提供了理論基礎(chǔ)和物源基礎(chǔ)。其次,結(jié)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(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土和粉土,主要分析三種不同原狀軟土的微觀結(jié)構(gòu)特性,定性、定量描述天津濱海新區(qū)土的孔隙特征和結(jié)構(gòu)單元體微觀特征;通過試驗發(fā)現(xiàn)土樣以絮凝狀集粒結(jié)構(gòu)為主,且孔隙和結(jié)構(gòu)單元體以長條形或橢圓形分布,且淤泥質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土的結(jié)構(gòu)單元體相對較小,但是比較多,粉土結(jié)構(gòu)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(xì),集粒內(nèi)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(jìn)一步研究結(jié)構(gòu)特征對結(jié)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(jìn)行吸附結(jié)合水含量測試試驗,并從成分含量、結(jié)構(gòu)單元體、溫度及界限含水率四個方面來分析影響結(jié)合水含量的因素。由實驗結(jié)果可知:(1)吸附結(jié)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(jié)構(gòu)和礦物的不適應(yīng)性,若它們之間的不適應(yīng)性越大,則會形成較厚的結(jié)合水膜,從而引起水和礦物結(jié)構(gòu)的變化,所以,礦物是影響結(jié)合水含量的決定性因素。(2)結(jié)構(gòu)單元體也是影響結(jié)合水含量的一個因素,由試驗發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)單元體含量越多,集粒組越小,吸附結(jié)合水含量就越多。(3)溫度是影響結(jié)合水含量的另一個重要因素。水分子的運(yùn)動狀況會受溫度變化的影響,由于溫度的升高,水分子的運(yùn)動會更加劇,熱運(yùn)動的擴(kuò)散力大于靜電引力,導(dǎo)致吸附的結(jié)合水部分游離出結(jié)合水膜,使得弱結(jié)合水含量減少,結(jié)合水膜厚度產(chǎn)生變化,土顆粒間的相互作用、土體的結(jié)構(gòu)、土顆粒的性質(zhì)便會產(chǎn)生變化,從而導(dǎo)致宏觀上土顆粒間的物理力學(xué)性質(zhì)的改變。
【關(guān)鍵詞】：軟土 工程特性 微觀結(jié)構(gòu) 壓汞 結(jié)合水含量 溫度
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)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(jié)構(gòu)研究17-20
• 1.2.3 結(jié)合水測試方法及特性研究20-23
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)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(zhì)條件26-27
• 2.2 試驗土樣物質(zhì)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(xué)性質(zhì)30-32
• 2.3.1 物理特性30-31
• 2.3.2 物理化學(xué)性質(zhì)31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 微觀結(jié)構(gòu)特征33-46
• 3.1 微觀結(jié)構(gòu)特性測試內(nèi)容及方法33-34
• 3.2 微觀結(jié)構(gòu)圖像分析34-41
• 3.2.1 微觀結(jié)構(gòu)特征定性分析34-37
• 3.2.2 微觀結(jié)構(gòu)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(jié)45-46
• 第四章 軟土結(jié)合水試驗測定46-55
• 4.1 結(jié)合水測試方法選擇46-51
• 4.1.1 結(jié)合水測試方法及基本原理46-48
• 4.1.2 本課題軟土結(jié)合水測試方法48-50
• 4.1.3 試驗方法50-51
• 4.2 測試結(jié)果51-53
• 4.3 吸附結(jié)合水理論計算值53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第五章 影響軟土吸附結(jié)合水含量的因素55-66
• 5.1 軟土與水的作用55-56
• 5.2 物質(zhì)組成對結(jié)合水?dāng)?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(jié)構(gòu)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(jié)65-66
• 第六章 結(jié)論與建議66-68
• 6.1 結(jié)論66-67
• 6.2 建議67-68
• 參考文獻(xiàn)68-75
• 致謝75-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果76

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：250961