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煤矸石路用性能试验研究及其路堤稳定性分析
| 论文题名： | 煤矸石路用性能试验研究及其路堤稳定性分析 |
| 关键词： | 煤矸石;路用性能;路堤稳定性;应力软化模型;煤矿开采 |
| 摘要： | 煤矸石是在煤矿建设、开采、加工过程中产生的固体废弃物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种灰黑色岩石，是目前国内存放量最大的固体废弃物。煤矸石在矿区的大量堆积不仅会引起大气、土壤等环境污染问题，还会严重影响和危害人们的生活与健康，煤矸石的治理和综合利用问题已成为当务之急。 本文结合课题“高速公路煤矸石路基填料工程应用研究”（项目编号:2010-353-343-290），依托安邵高速公路煤矸石路堤填筑工程，通过对娄底地区煤矸石矿物和化学组成进行分析，对不同掺土量煤矸石的物理力学性质进行研究，探究其作为高速公路路堤填料的可行性。主要研究内容和研究成果如下: 1)对不同掺土量煤矸石工程特性进行试验研究，得出煤矸石基本物理参数随掺土量之间的变化关系，并对煤矸石作路堤填料的可行性以及改善路用性能的方法进行研究分析。 2)进行不同掺土量加筋煤矸石的界面摩擦试验，随着剪切位移增加，剪应力迅速增大，当剪切位移达到一定值时，曲线变得平缓，出现峰值强度和残余强度。 3)采用双曲线和指数模型拟合煤矸石剪应力与剪切位移曲线，结果表明:两个模型均不能体现煤矸石在剪切过程中的应力软化现象。本文提出了一个能够反映煤矸石剪切过程中应力应变软化的模型，并验证该模型拟合煤矸石界面摩擦试验的适用性。 4)格宾网加筋煤矸石的界面似摩擦系数采用残余界面似摩擦系数比较合适，该系数一般通过试验获得，在没有试验数据的前提下，可采用公式F*=0.8·tanΨc进行计算。 5)对煤矸石加筋边坡的设计方法进行阐述，并提出加筋边坡稳定性验算公式;分析二级和三级边坡平台宽度及坡角对破裂面形式的影响，得出不同平台宽度时，二、三级边坡的设计方法。 |
| 作者： | 高礼 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 杨果林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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