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化学改良技术在膨胀土边坡预防性养护中的应用研究
| 论文题名： | 化学改良技术在膨胀土边坡预防性养护中的应用研究 |
| 关键词： | 高速公路;膨胀土边坡;预防性养护;化学改良;Bishop圆弧 |
| 摘要： | 十堰-天水高速公路(简称十天高速)西略段分布有大量膨胀土边坡，这些边坡在通车运营数年后不同程度的出现了变形甚至滑移现象，给养护工作带来了困难。开展运营期膨胀土边坡预防性养护技术研究势在必行。以陕南地区十天高速西略段膨胀土边坡养护为依托工程，通过现场调查、室内试验、现场试验、理论分析及工后监测等方法，开展化学改良技术在膨胀土边坡预防性养护中的应用研究。主要工作有： (1)十天高速西略段运营膨胀土边坡变形破坏主要有如下形式：未支护坡体表面蠕变或者滑移变形、已支护边坡的坡体表层鼓胀滑移、已支护边坡的支护结构变形破坏、膨胀土边坡排水系统变形破坏等。分析得到运营膨胀土边坡变形破坏的成因。 (2)通过室内膨胀土干湿循环试验，探讨了膨胀土边坡变形破坏的机理：膨胀土在增湿过程中，产生膨胀力，体积膨胀，土体内部裂缝率增大，使得更多的雨水进入裂隙内，加大了膨胀土边坡构筑物的受损，同时骨架的变形又加大引发了膨胀土边坡变形破坏的概率。在干湿循环过程中，膨胀土土体的强度降低，裂隙增多，使得边坡坡面出现鼓胀、开裂现象。 (3)对十天高速西略段边坡膨胀土开展室内化学改良配合比试验，试验得到按聚乙烯醇：活性石灰：水=2%:5%:93%的配比为最佳的配比。 (4)通过化学改良前后膨胀土的物理力学性质试验发现，改良后的膨胀土膨胀率下降了27%～37%、膨胀力减小10～15kPa、强度提高了17～45%，颗粒级配、水理特性得到很好的改善、含水率的控制范围变大，干密度随着含水率的改变波动较小，试验证明改良土性能优于原始土，适合汉中等多雨地区膨胀土边坡的运营养护。 (5)选取西乡服务区和K437+600为试验段，通过理论分析、现场监测、数值模拟对改良前后的膨胀土边坡进行评价，采用Bishop圆弧法人工计算改良前后膨胀土边坡的稳定性，现场监测边坡不同深度含水率、土压力、位移监测墩的相对位移变化，最后通过数值模拟软件模拟改良前后的膨胀土边坡的实际情况。通过三种方法分析结果可知，化学改良方案对于膨胀土边坡预防性养护在一定程度上起到了积极的防治效果。 |
| 作者： | 万强 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 叶万军;刘新军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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