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榆林地区风积沙加固及路基水毁防护研究
| 论文题名： | 榆林地区风积沙加固及路基水毁防护研究 |
| 关键词： | 路基水毁防护;风积沙加固;水泥稳定;配合比设计 |
| 摘要： | 榆林地区地处毛乌素沙漠南缘，拥有丰富的风积沙资源，应用水泥稳定技术，在路床和路面结构层方面前期已有丰硕的成果。同时榆林沙漠地区的降雨量相对于其它沙漠地区较多，每年集中在7~9月，易对路基边坡、排水沟渠等造成严重的水毁，影响路基的稳定性和道路安全。本论文针对路基水毁，应用水泥稳定技术，对风积沙地区路基边坡、排水沟渠的加固展开研究。 本文针对榆林地区风积沙的A、B、C三种类型，分别进行了密度测试、击实试验和直剪试验，确定风积沙的物理力学参数；用有限元计算软件，分析了风积沙边坡稳定性；对A、B、C三类风积沙，进行水泥稳定配合比设计，为水泥稳定风积沙挡土墙和水泥稳定风积沙边沟设计提供基础数据；自制了模拟冲刷试验装置，通过冲刷试验，分析不同因素影响下风积沙排水沟渠的冲刷情况，验证水泥稳定风积沙的水冲刷加固效果；以省道204横山段实体工程为依托，修筑了水泥风积沙挡土墙和水泥风积沙边沟，总结了施工技术要点，分析水泥风积沙代替传统材料的社会经济效益。 研究发现：（1）A、B、C三类风积沙的干密度与含水率的关系为“双峰”曲线，含水率为0和最佳含水率时，干密度都达到最大值，且二者大致相等；（2）A、B、C三类风积沙的粘聚力c很小，几乎为零，内摩擦角φ集中在31°~34°之间；（3）推荐加固三类风积沙的水泥剂量为：A类为6~7%、B类为6~8%、C类为7~9%；（4）用有限元强度折减法分析天然状态下风积沙边坡的稳定性，发现降雨入渗会影响风积沙边坡的稳定性，当降雨强度大于风积沙渗透系数时，降雨强度越大，降雨历时越长，风积沙内部的水分越多，渗流力对边坡的影响越大，边坡产生的变形就越大，随着降雨进行，边坡的变形由坡顶逐渐向坡脚发展，边坡易发生失稳破坏，根据剪应力云图可以推断出边坡潜在滑移面；（5）风积沙排水沟渠冲刷试验结果表明，天然风积沙沟渠极易发生冲刷破坏，抗冲刷能力P为 5%~40%，即水会冲刷掉大量的风积沙，影响路基的稳定性，与天然风积沙排水沟渠相比，水泥加固风积沙排水沟渠在受到冲刷时，它的抗冲刷能力明显提高，抗冲刷能力P为0.25~0.4%，即风积沙的冲刷量很小，排水沟渠不会发生破坏，水泥加固风积沙效果显著；（6）利用水泥稳定风积沙加固技术，设计水泥风积沙挡土墙和边沟，依托省道204横山段实体工程，修筑水泥风积沙挡土墙和边沟，水泥风积沙材料不仅能够满足技术要求，同时还降低了施工建设成本。 |
| 作者： | 赵秀豪 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 延西利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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