發(fā)布時間：2021-08-06 15:52

　　作為一種特殊土體,硅藻土具有密度小、孔隙率大、結(jié)構(gòu)性強、壓縮性高等特點,在施工擾動或干濕循環(huán)作用下工程性狀極易發(fā)生改變,引起基坑坍塌、邊坡失穩(wěn)、建構(gòu)筑物變形過大等事故,給工程建設(shè)帶來安全隱患。開展硅藻土,特別是涉及重大工程的硅藻土地基的工程特性研究,對于我國硅藻土分布區(qū)域的工程建設(shè)與災(zāi)變防控具有重要的指導(dǎo)意義。本文以嵊州地區(qū)典型天然硅藻土為例,通過現(xiàn)場實地調(diào)查、室內(nèi)單元體試驗和微觀試驗對其物理性質(zhì)及力學(xué)特性等展開研究,重點分析結(jié)構(gòu)性對嵊州硅藻土強度和變形的影響,從微觀角度揭示嵊州硅藻土的結(jié)構(gòu)性破壞機理,建立結(jié)構(gòu)性破壞過程中微觀結(jié)構(gòu)演化與宏觀力學(xué)性質(zhì)間的聯(lián)系。本文主要研究成果如下:（1）根據(jù)現(xiàn)場情況和室內(nèi)崩解試驗,改進(jìn)了適用于硅藻土原狀樣的取樣方法。由X射線衍射技術(shù)和掃描電鏡觀測可知,嵊州硅藻土富含大量輕質(zhì)硅藻顆粒,其與伊蒙混層等黏土礦物混合構(gòu)成的獨特多重孔隙結(jié)構(gòu)是造成嵊州硅藻土高孔隙比、高含水率、低密度、高塑性特征的內(nèi)因;嵊州硅藻土的強結(jié)構(gòu)性和高強度特征與土體中豐富的硅質(zhì)膠結(jié)有關(guān)。（2）嵊州硅藻土結(jié)構(gòu)應(yīng)力比高達(dá)32,屬于強結(jié)構(gòu)性土。根據(jù)一維固結(jié)試驗可知,原狀土樣的壓縮變形過程分可為3個... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１日本大分與岡山硅藻土的心丨〇以曲線１１９１１３４１??４??

浙江大學(xué)碩士論文?第一章緒論??呈現(xiàn)定向排列的特點，混層礦物是造成云南硅藻土具有強膨脹性的內(nèi)因。實際上，??由于硅藻遺骸生物類別的差異以及堆積成土環(huán)境的不同，硅藻土的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)??多樣，地域特征鮮明，如浙江硅藻土基本由圓筒形的直鏈藻組成，吉林硅藻土則??由圓盤形的圓篩藻組成，廣東與云南硅藻土則由多種硅藻混雜堆積，形狀各異??｜４８１。硅藻種類及含量，黏土礦物的種類及分布均影響了硅藻土的微觀結(jié)構(gòu)，微??觀結(jié)構(gòu)差異是各地區(qū)硅藻土物理力學(xué)性質(zhì)不同的內(nèi)因。??Ｉ工贏??圖１．２硅藻土和硅藻殼體的徽觀結(jié)構(gòu)示意圖１４７４９１??土體中孔隙結(jié)構(gòu)是其發(fā)生變形、強度破壞的根本原因［５２］。Ｓｈａｃｋｅｌｆｏｒｄ等１５３１??發(fā)現(xiàn)硅藻顆粒具有雙孔隙結(jié)構(gòu)。圖１．３為Ｒａｊａｓｅｋａｒａｎ等１２５１揭示的硅藻土的孔隙結(jié)??構(gòu)，如圖所示，硅藻土的孔隙結(jié)構(gòu)比一般黏土復(fù)雜的多，除黏土團(tuán)聚體所包含的??孔隙外，硅藻土的孔隙還包括硅藻殼體內(nèi)部孔隙以及硅藻殼壁上的微孔。受形成??條件和礦物成分的影響，硅藻土顆粒排列為粒狀堆積結(jié)構(gòu)和膠結(jié)式結(jié)構(gòu)等特征，??微觀結(jié)構(gòu)單元以顆粒、團(tuán)聚集體單元為主，集結(jié)成堆，孔隙性較為顯著。多重孔??隙結(jié)構(gòu)及硅藻體微觀結(jié)構(gòu)排列方式會對硅藻土的物理、力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生重要影響。??７??

沙園－崇仁鎮(zhèn)，出露面積達(dá)３５?ｋｍ２。產(chǎn)于第三系嵊縣組玄武巖之下湖相沉積巖中，??下伏白堊系方巖組粉砂巖，構(gòu)造簡單，礦層厚度大，分布廣泛，產(chǎn)狀平緩且穩(wěn)定，??土層上、下尚有一定量的重質(zhì)桂藻土和黏土。??本文對嵊州東大灣村杭紹臺城際鐵路某瞇道出口進(jìn)行地質(zhì)勘探鉆孔，鉆孔位??置點位于１２０°４６３０．８〃Ｅ，?２９°３５＇４８．６＂Ｎ，地質(zhì)勘察鉆孔表明該點硅藻土層分布于??地表淺層，主要在地表以下０．８?ｍ？１３．５?ｍ范圍內(nèi)。本文所有試驗土樣均取自該??點位置，下文筒稱“嵊州硅藻土”。圖２．１為采用鉆孔取樣法得到的硅藻土土樣，??由圖可見，飽水狀態(tài)下硅藻土一般呈灰白色、致密塊狀的泥狀結(jié)構(gòu)，掰開后土體??表面分布有明顯節(jié)理，并且從現(xiàn)場取樣反饋看，薄壁取土器很難壓入土體，據(jù)此??可初步判定硅藻土具有較大的強度。??配：：匕』??圖２．１地質(zhì)勘探鉆孔取樣??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于砂土狀態(tài)和細(xì)觀特征的剪切帶傾角公式[J]. 胡成寶,凌道盛,鞏師林,石吉森,韓超,丁志鋒.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2018(11)
[2]納米比亞硅藻土的工程特性[J]. 馬秋柱,何智敏,蔡澤明.  水運工程. 2017(12)
[3]基于SEM圖像處理的天然硅藻土分形特征分析[J]. 王月香,石修松,吉鋒,顧歡達(dá),丁建文.  水利水運工程學(xué)報. 2017(05)
[4]不同固結(jié)壓力下強結(jié)構(gòu)性黏土孔隙分布試驗研究[J]. 張先偉,孔令偉,郭愛國,拓勇飛.  巖土力學(xué). 2014(10)
[5]云南騰沖地區(qū)粘土質(zhì)硅藻土公路滑坡形成機理與防治優(yōu)化設(shè)計[J]. 郭長寶,周能娟,付曉曉,張永雙,張瑞端.  地質(zhì)通報. 2013(12)
[6]云南膨脹土的微觀結(jié)構(gòu)特征[J]. 陳宇龍.  巖土工程學(xué)報. 2013(S1)
[7]重塑硅藻土抗剪強度的環(huán)剪試驗研究[J]. 郭長寶,張永雙,孟慶偉,鄭光,李海華.  巖土力學(xué). 2013(01)
[8]膨脹性硅藻土的力學(xué)性質(zhì)及其災(zāi)害效應(yīng)研究[J]. 張永雙,郭長寶,曲永新,姚鑫.  巖土力學(xué). 2013(01)
[9]吉林省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及防治對策研究[J]. 趙彥寧,孫秀菲.  吉林地質(zhì). 2012(02)
[10]云南騰沖膨脹性硅藻土的發(fā)現(xiàn)及其工程地質(zhì)意義[J]. 張永雙,郭長寶,曲永新,張明.  工程地質(zhì)學(xué)報. 2012(02)

碩士論文
[1]硅藻土的應(yīng)力應(yīng)變特性試驗研究[D]. 李鵬飛.大連理工大學(xué) 2013
[2]福建中部近岸海域晚全新世沉積硅藻研究[D]. 張金鵬.廈門大學(xué) 2009



本文編號：3326058