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河西地区某铁路改良粉细砂填料应用性能试验研究
| 论文题名： | 河西地区某铁路改良粉细砂填料应用性能试验研究 |
| 关键词： | 铁路路基;粉细砂;延迟时间;耐久性;数值模拟 |
| 摘要： | 随着“一带一路”战略的提出，国家将对西部地区展开重点建设，规划布局西部地区更完善的路网。甘肃省河西地区多呈现出戈壁、沙漠地貌，以粉细砂、风积细砂为主。粉细砂具有结构松散、粘聚力极低、抗剪强度低、保水性差、透水性佳、压实困难等特点。想要就地取材，利用粉细砂作为筑路材料，降低工程造价，则需对改良粉细砂的路用性能、耐久性、水稳定性等各个方面展开研究。 本文以河西地区酒泉境内粉细砂为研究对象，依托工程实际，通过室内试验及现场试验段对不同配比下填料的强度和压实特性展开了讨论。通过干湿循环、冻融循环系统分析了水泥改良粉细砂的耐久性。通过建立有限元模型，对不同掺量、不同改良厚度下路基的变形特性进行探讨分析。主要进行了如下工作： （1）粉细砂颗粒分析结果表明，土样不均匀系数Cu为2.11，曲率系数Cc为0.79，土样粒径集中，级配不良，属于C组填料；对粉细砂及改良粉细砂进行重型击实试验，得出粉细砂及水泥改良粉细砂击实曲线均呈倒“S”型，物理改良（粉细砂与粉土1∶1）击实曲线呈“凸”曲线；对不同水泥延迟时间下的改良土进行了击实试验，得出了延迟时间对水泥改良粉细砂干密度与含水率的影响。 （2）通过改变水泥掺量、压实系数、养护龄期、水泥延迟时间，展开水泥改良粉细砂的无侧限抗压强度试验，分析不同变量对水泥改良粉细砂强度的影响；在击实试验与无侧限抗压强度试验的基础上，进行现场试验段碾压试验，通过控制虚铺厚度及碾压遍数（主要以强震区别），得出适用于实际工程的配合比及施工参数。 （3）对水泥改良粉细砂进行耐久性试验。制备不同掺量、不同压实系数及不同养护龄期的试件，设计在“干”、“干-湿”、“湿”三种环境下的强度试验，分析不同环境下水泥改良粉细砂的强度变化；设计在封闭环境下的冻融循环试验，分析不同变量下试件的强度变化，同时考虑水泥延迟时间对冻融循环下试件强度的影响。 （4）借助MIDASGTSNX有限元分析软件，建立路基数值模拟分析模型，设置不同水泥掺量与不同改良厚度两种工况，分析不同工况下路基的变形特性，为今后实际工程中的优化设计提供一定的参考。 |
| 作者： | 陈伟 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 黄志军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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