[博士]紅層巖土中水的物理化學(xué)效應(yīng)及其工程應(yīng)用研究
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[博士]紅層巖土中水的物理化學(xué)效應(yīng)及其工程應(yīng)用研究
學(xué)科專業(yè): 巖土工程
授予學(xué)位: 博士
學(xué)位授予單位:西南交通大學(xué)
學(xué)位年度:2007
論文以紅層路基滲流、坡面侵蝕、可溶鹽溶蝕等特殊工程地質(zhì)問題為研究對象,應(yīng)用現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查、常規(guī)試驗、微觀分析、化學(xué)分析、物理模擬、化學(xué)模擬、數(shù)值模擬等研究手段,系統(tǒng)研究了紅層巖土中水的各種物理化學(xué)效應(yīng)微細觀特征及其對工程的影響;首次建立了紅層巖±中水的物理化學(xué)效應(yīng)的工程判別標準;對紅層地區(qū)路基設(shè)計施工中的特殊巖土工程問題,提出了新的設(shè)計原則及其工程對策。主要內(nèi)容如下:
(1)系統(tǒng)總結(jié)了我國紅層在分布、地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖層產(chǎn)狀、巖體結(jié)構(gòu)、工程性能、工程地質(zhì)問題等8個方面的工程地質(zhì)特征,為紅層特殊工程地質(zhì)研究提供了基礎(chǔ)。.
(2)通過對鐵路、公路、水利水電、建筑等30個工點調(diào)查總結(jié),根據(jù)紅層巖土中水的作用規(guī)律,將紅層工程地質(zhì)問題分為物理效應(yīng)問題、化學(xué)效應(yīng)
問題和力學(xué)效應(yīng)問題,較深入的研究了它們對紅層路基穩(wěn)定性的影響。
(3)通過513組巖石、土工、化學(xué)、模型、模擬試驗研究,證明了紅層巖土中水的物理化學(xué)效應(yīng)顯著;提出了應(yīng)用崩解指數(shù)、軟化系數(shù)、膠結(jié)系數(shù)、CBR軟化系數(shù)、自由膨脹率等參數(shù)判斷紅層巖土中水的物理效應(yīng)工程判別標準;提出了應(yīng)用PH值、電導(dǎo)率、關(guān)鍵物質(zhì)成分含量等參數(shù)判斷紅層巖土中水的化學(xué)效應(yīng)工程判別標準。
(4)設(shè)計制作了紅層巖土崩解率、崩解量、崩解速率等崩解指標的實時測試儀器,并得到了較為理想的崩解試驗成果,為崩解試驗指標獲取和崩解
規(guī)律研究提供了新的方法,并獲得了紅層巖土崩解新的成果。
(5)設(shè)計18組室內(nèi)外紅層泥巖崩解模擬試驗,得到了原狀樣、烘干樣、風(fēng)干樣、飽水樣在不同條件下的崩解變化規(guī)律、崩解破壞形式等試驗參數(shù)。
(6)通過對9種路基填料CBR試驗研究,提出CBR軟化系數(shù)的概念,,應(yīng)用CBR軟化系數(shù)分析路基填料遇水穩(wěn)定性的分析方法,并用紅層填料實例驗證分析方法的有效性。
(7)設(shè)計制作了測量粗顆粒填料水平滲透系數(shù)和垂直滲透系數(shù)的改進儀器,并得到了不同壓實度下紅層填料的水平滲透系數(shù)和垂直滲透系數(shù)變化規(guī)律。
(8)設(shè)計15組路堤滲流模型模擬和數(shù)值模擬,得到了路堤滲流與路堤幾何形狀、壓實度、填料類型、填筑方式、水頭壓力、各向異性等參數(shù)的變化規(guī)律。
(9)通過現(xiàn)場調(diào)查及野外試驗,提出紅層路基邊坡坡面侵蝕基本特征和侵蝕深度確定方法。
(10)設(shè)計18組浸泡、淋濾等化學(xué)模擬試驗,得到了堿性紅層巖土工程性能與蒸餾水、酸性水、碳酸水的變化規(guī)律.
(11)通過12組化學(xué)成分、30組易溶鹽、6組難溶鹽,50組PH、50組電導(dǎo)率等測試分析,得到了紅層巖土工程性質(zhì)隨PH值、電導(dǎo)率、關(guān)鍵物質(zhì)成分含量等參數(shù)的變化規(guī)律。
(12)通過紅層巖土試樣脫鈣前后自由膨脹率對比試驗,得到了紅層巖土膨脹性、分散性隨碳酸鈣含量變化規(guī)律。
(13)通過對5個工點的調(diào)查,總結(jié)了紅層巖土中可溶性成分流失問題的基本特征,提出相應(yīng)工程對策.
本文關(guān)鍵詞:紅層巖土中水的物理化學(xué)效應(yīng)及其工程應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:136689
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