本文關(guān)鍵詞：黏土煤矸石路堤的室內(nèi)試驗與有限元數(shù)值模擬

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【摘要】：道路建設(shè)中,國家正在逐漸推廣煤矸石作為填筑材料在道路工程中的應(yīng)用,但煤矸石用作路基填料方面的研究還不是很完善。在河北省的地方標準《公路路基煤矸石填筑應(yīng)用技術(shù)指南》中提到自然級配差的煤矸石不宜直接用做路基填料,可摻拌粉性土進行改良,而且指出在無粉煤灰的條件下,可用黏土來提高路基的穩(wěn)定性。為了對黏土煤矸石路堤的配合比和填筑方式進行研究,本文對黏土煤矸石混合料進行室內(nèi)試驗,找出最佳配比,并通過數(shù)值模擬,分析混合和分層填筑路堤的穩(wěn)定性。本文通過大量室內(nèi)試驗發(fā)現(xiàn),當黏土和煤矸石的質(zhì)量比為1：4時為最佳配比。然后利用ANSYS有限元軟件對最佳配比條件下的黏土煤矸石路堤進行數(shù)值分析。研究結(jié)果表明：對于矮路堤和一般路堤黏土煤矸石混合填筑路堤和分層填筑路堤的穩(wěn)定性相差不大,而對于高路堤,黏土煤矸石混合填筑要比分層填筑的穩(wěn)定性好。路堤的填筑高度越大,路堤越不穩(wěn)定。在設(shè)計和施工中,當路堤高達20m時,要特別注意路堤穩(wěn)定性的驗算。并且發(fā)現(xiàn)路堤邊坡承受的剪應(yīng)力最大,所以要加強邊坡防護。
【關(guān)鍵詞】：黏土 煤矸石 數(shù)值分析 混合填筑路堤 分層填筑路堤 穩(wěn)定性
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U414;U416.12
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 引言9-14
• 1.1 研究背景9
• 1.2 煤矸石路基的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外煤矸石路基理論研究及應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)煤矸石路基的理論研究及應(yīng)用現(xiàn)狀10-12
• 1.3 研究目的及意義12
• 1.4 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線12-14
• 2 原材料物理力學性能的室內(nèi)試驗14-25
• 2.1 原材料物理性能的室內(nèi)試驗14-15
• 2.1.1 煤矸石14-15
• 2.1.2 黏土15
• 2.2 試驗材料力學性能的室內(nèi)試驗15-24
• 2.2.1 試驗材料的壓實特性15-16
• 2.2.2 試驗材料的抗剪強度指標16-19
• 2.2.3 試驗材料的壓縮性指標19-21
• 2.2.4 試驗材料的抗彈性變形指標21-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3 黏土煤矸石混填路基的數(shù)值分析25-39
• 3.1 ANSYS軟件介紹25-26
• 3.2 混填路堤路堤模型建立與參數(shù)選取26-29
• 3.2.1 ANSYS分析基本假定26
• 3.2.2 混填路堤模型的建立26-27
• 3.2.3 混填路堤荷載方式的確定27-28
• 3.2.4 混填路堤材料參數(shù)選取28-29
• 3.3 黏土煤矸石混填路基的數(shù)值分析29-38
• 3.3.1 混填路堤水平位移分析29-31
• 3.3.2 混填路堤水平應(yīng)力分析31-32
• 3.3.3 混填路堤豎向位移分析32-35
• 3.3.4 混填路堤豎向應(yīng)力分析35-36
• 3.3.5 混填路堤剪切應(yīng)力分析36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 黏土煤矸石分層填筑路基的數(shù)值分析39-51
• 4.1 分層填筑路堤模型建立和參數(shù)選取39-40
• 4.2 黏土煤矸石分層填筑路堤的數(shù)值分析40-50
• 4.2.1 分層填筑路堤水平位移分析40-42
• 4.2.2 分層填筑路堤水平應(yīng)力分析42-43
• 4.2.3 分層填筑路堤豎向位移分析43-47
• 4.2.4 分層填筑路堤豎向應(yīng)力分析47-48
• 4.2.5 分層填筑路堤剪切應(yīng)力分析48-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 5 結(jié)論與展望51-52
• 5.1 結(jié)論51
• 5.2 有待進一步研究的問題51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-56
• 作者簡介56

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