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循环荷载作用下煤矸石路基填料的累积变形特性研究
| 论文题名： | 循环荷载作用下煤矸石路基填料的累积变形特性研究 |
| 关键词： | 煤矸石;大型动三轴试验;滞回圈;阻尼比;累积变形模型;稳定性 |
| 摘要： | 煤矸石是一种废弃岩石，它一般产生于煤矿建设、煤炭开采及加工过程中。近年来，煤矿资源的使用量大大增加，煤矿资源的大量开采和使用不仅对环境产生了严重的污染而且其废弃物的堆放还存在安全隐患。因此如何有效的对煤矸石进行综合利用是目前矿山亟待解决的研究课题。 目前煤矸石的综合利用主要包括两种途径，一种是将煤矸石作为一种剩余资源进行回收，另一种是进行工程利用。在工程利用中，一般将煤矸石用作路基填料。煤矸石作为一种路基填料，其密度较高，强度大，具有很高的承载力，以及较高的结构稳定性、优良的透水性、不易产生变形，故广泛应用于铁路、公路、构筑路堤等众多土木工程领域，但目前关于煤矸石的累积变形研究较少，故本文主要针对煤矸石作为路基填料的累积变形特性开展研究。 本文以湘潭唐家山煤矿煤矸石作为研究对象，以室内试验为基础，通过对煤矸石进行一系列的室内物理试验及大型动三轴试验，重点研究煤矸石在不同围压、不同循环应力比下，煤矸石的动力特性和累积变形特性，并对大次数循环荷载作用下煤矸石路基填进一步探究，通过建立累积变形模型，并与其他模型进行对比分析，再进行大次数试验，用来验证模型的准确性。 研究发现煤矸石试样的动应力—动应变变化关系曲线接近双曲线，呈滞回圈形状，它表明了粗粒土的非线性特征和滞后性；在低振次下，动应变较小时，滞回圈是一个封闭的椭圆型，表明了粗粒土的粘弹性性质；在高振次下，动应变较大时，滞回圈曲线将不再封闭，开口变大，出现塑性变形。 通过对煤矸石试验的数据分析，考虑了循环应力比影响的双曲线模型以及简化了刘宝的幂函数累积计算模型，并对原来数据进行了拟合，拟合效果较好。 |
| 作者： | 许黎 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 高文华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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