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原文传递粉煤灰用做铁路填料的试验研究

论文题名：	粉煤灰用做铁路填料的试验研究
关键词：	粉煤灰利用;路基填料;铁路路基
摘要：	“铁路路基”是为满足轨道铺设和运营条件而修建的土工建筑物，路基必须保证轨顶标高稳定，并与桥梁、隧道连接，组成完整贯通的铁路线路。路基既要有强度、刚度和稳定的要求，同时还必须耐久。现代铁路的设计中必须解决填料设计和工后沉降的问题。随着我国铁路技术的不断发展，铁路路基设计发生了巨大变化，路基填料设计作为本体中最主要的部分，已得到了各方的重视，对不同填料性质的探讨已广泛开展，取得了较多经验，但对工业废料用于路基的研究还比较少，一般都简单的谈了施工检测和工程尝试，没有深入系统的从机理方面进行研究。用轻质材料是目前对付路基工后沉降的有效手段之一，因此也是一个新的热点，现在有用泡沫板直接造路基的实例，在国外还有用橡胶土的工程，但使用面窄，造价高，研究较少。粉煤灰作为燃煤电厂的废弃物，堆量大、占地多，严重污染环境，已经危及到自然生态的平衡和社会生活的质量，燃煤作为当今社会的主要初级能源，在能源日趋紧张的今天，占据着非常重要的位置，以现有的能源消耗速度来看，煤炭还能维持好几个世纪，而且在相当长的一段时间内占据相当大的比例，煤在利用时会产生大量的灰渣残留物，通常1吨煤燃烧后产生250～300千克粉煤灰，我国2000年粉煤灰的排放超过1.2亿吨，且以每年大于700万吨的速度增长。粉煤灰是较常见的材料，实际上也是一种非常有用的土木建筑材料，已在不同领域内被利用，在混凝土方面的研究和利用较多，用于填筑路基，尚无系统研究。但目前我国粉煤灰的综合利用率约30％，大部分粉煤灰没有被利用，已成为影响我国经济和社会发展的主要生态环境问题。粉煤灰白重较轻(一般10KN/m3)，作为一种稳定的轻质填料，一直是工程技术人员推广的理想材料，但由于多年来对路基工程的不重视，使得这方面的研究较少，加之铁路行业对安全的要求较高，则更多的限制了新材料的应用，随着近年铁路工程的迅猛发展，路基除了有强度、稳定性和耐久性的要求外，工后沉降也是一个重要的控制指标，这就要求对不断变化的速度目标值进行相应的地基处理，据不完全统计，一般地区普速铁路地基处理超过路基投资的10％，软土地区地基处理超过路基投资的50％，客运专线地基处理投资更高，因此，合理利用粉煤灰，减小地基处理投入意义重大。本文在总结国内外已有资料的基础上，以室内试验入手，用岩土工程的方法，结合工程实际，得出如下结论： 1、通过对粉煤灰材料的微观分析，了解了粉煤灰的形成过程和形成机理，对研究粉煤灰的工程特性创造了条件； 2、通过室内试验和现场测试对粉煤灰的物理性质及静力、动力强度特性进行有关机理和变化规律的基础研究，同时对粉煤灰路堤的压实、压缩、承载力及稳定性进行相关的试验和数值分析研究，并探明部分指标之间的相互关系，实践表明，粉煤灰可用做铁路路堤填料，填筑的路堤稳定； 3、粉煤灰有良好的工程特性，在含水量、压实、本体沉降等方面优于普通土； 4、通过粉煤灰与掺合物的试验，得出了作为基床土和护坡块体的最佳配合比和工程性质，试验表明，粉煤灰改良后可用做路基基床填料，掺入水泥、石灰等制成块板，可用做包坡材料； 5、粉煤灰在失水后强度降低快，应包坡处理，包坡后不会对水质和周围环境造成污染； 6、粉煤灰自重轻，在地基处理和基底总沉降方面明显优与普通土，通过粉煤灰的工程效益分析，合理利用经济效益明显，同时，利用粉煤灰填筑路堤，实现废物利用，节约用地，减少粉煤灰的扬灰污染，也具有良好的工程和社会意义。 7、本次试验也结合具体工程对粉煤灰材料的可操控性能进行了研究，总结出了合理的施工工艺和施工方法。
作者：	尹亚雄
专业：	地质资源地质工程地质工程
导师：	潘保田
授予学位：	博士
授予学位单位：	兰州大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文