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原文传递湿陷性黄土及修筑高速公路对策研究

论文题名：	湿陷性黄土及修筑高速公路对策研究
关键词：	湿陷系数;高速公路;湿陷性黄土;公路路基
摘要：	由于湿陷性黄土遇水湿陷产生变形会对公路路基产生严重危害，因此在此类地盘上修建高速公路路基，必须要对其采取措施加以处理，以减小黄土湿陷性和孔隙比，提高路基的整体稳定性和强度，为此必须要把土体的沉降量和孔隙比在施工期间尽量减小，使土体提早固结沉降，也就是把路基工后沉降提前完成，消除公路通车后的质量隐患。本文首先对湿陷性黄土理论进行深入分析和研究。第一章中叙述了黄土内、外部形态特征，分析了黄土的成因，定义了黄土湿陷的概念，对黄土的分布概况作了说明，对我国黄土分布面积、特点作了概括，同时把我国黄土的地层划分以及与地貌之间关系具体化、详细化，使对黄土的成因、分布及地层划分有一个大致了解，为以后深入研究打好基础。第二章中分别从黄土颗粒组成、土粒比重、含水量、容重、孔隙比、饱和度、液限、塑限等指标分析了湿陷性黄土的物理性质；从水溶性、有机质等方面分析了湿陷性黄土的化学性质；从压缩性、抗剪强度、透水性等方面分析了湿陷性黄土的力学性质；对黄土的结构特征、胶结物的种类、聚集形式和胶结类型作了细致分析，从毛管假说、溶盐假说、胶体不足说、水膜楔入说、欠压密理论及结构学说等方面对黄土湿陷原因和机理进行探讨，分析了影响黄土湿陷性的因素，包括黄土微结构的影响、黄土物质成分的影响、黄土物理性质的影响以及压力影响等因素，使我们对黄土湿陷原因和机理以及影响因素有了比较深入的了解。第三章中对湿陷性黄土地基的变形特征作了较为系统的阐述。首先介绍了湿陷变形的特征指标，包括湿陷系数、湿陷起始压力、起始含水量等概念及有关内容，其次研究了自重压力下湿陷变形的特征及影响自重湿陷的因素，并重点讨论了总压力下湿陷变形的特征，包括：1、外荷湿陷量与时间的关系；2、外荷湿陷的影响深度；3、湿陷量沿深度的分布；4、湿陷量与基底压力和基底面积的关系；5、湿陷过程中的侧向变形等五个方面，充分论述了湿陷性黄土地基的变形特征及影响因素，对湿陷性黄土地基的变形特征有了较为全面的了解。第四章中重点讨论了对湿陷性黄土的评价方法。首先介绍了现行国标《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025—2004对湿陷性黄土地基的评价方法，包括有关湿陷性的判定内容及测定湿陷系数的压力等方面内容，其次对关于划分湿陷性及非湿陷性黄土的界限值及湿陷类型的划分、湿陷等级的划分作了规定，同时对划分湿陷等级评价深度的确定方法也作了规定，最后对湿陷性黄土评价中分级湿陷量和可能湿陷量以及自重湿陷性黄土的评价等有关问题作了进一步规定和说明。第五章主要讨论了黄土形成年代和物理性质对湿陷性黄土承载力的影响，以及湿陷性黄土容许承载力确定的原则和方法，比较容易的能针对各地黄土的特性，利用各种方法得出比较科学可靠的地基容许承载力要求，为确定建筑物平面尺寸提供依据。在对湿陷性黄土理论探讨基础之上，本文同期在宁夏同(心)-桃(山口)和同(心)-固(原)高速公路建设工地进行试验，由于宁夏同心、固原地区处于我国黄土分布地区，从地理位置和气候条件上具备湿陷性黄土存在条件，试验证实路基地基土属湿陷性黄土，在研究了它的特性之后，针对其特性提出完善的施工工艺，在实践的基础上得出相关试验数据，再进一步分析试验数据，分别采取了冲击碾压法和强夯法，基本消除路基地基土的湿陷性，大大加速路基填土固结沉降，减小孔隙比，减小工后沉降，最终使路基整个横断面与纵断面范围内的土体被均匀地击实，压实土体结构稳定，提高了整个路基压实度，消除了其湿陷性或改善其湿陷程度，并使路基土体孔隙比大为降低，同时土体密实度提高，相应湿陷系数减小，基本解决了在湿陷性黄土地区修筑高速公路所要注意的工程特性和需采取的必要措施，证明采取合理方法和措施处理湿陷性黄土区高速公路路基沉降问题可以取得显著效果，为以后路基、路面施工及通车运行提供坚实稳固的基础，消除工程质量隐患，确保行车舒适、安全。自2003年通车运行以来，上述两条高速公路地基基本稳定，路段基本没有变形和沉降，验证了研究成果，达到了预期目的，为以后此类地区修筑公路提供借鉴
作者：	马正红
专业：	建筑与土木工程
导师：	王连广;周建宁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东北大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文