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粉煤灰-石灰-硫酸盐系统在软基处理中的应用研究

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第一章 概述

1.1研究背景

1.2研究必要性

1.3主要研究内容

第二章 实验研究

2.0原材料

2.1桩体材料吸水试验

2.1.1吸水性与体积变化

2.1.2凝结时间

2.1.3地基含水量对吸水性的影响

2.1.4桩体密实度对吸水性的影响

2.1.5地基透水性对吸水性的影响

2.2桩体力学性质的研究

2.2.1配合比对桩体强度的影响

2.2.2龄期对强度的影响

2.2.3模拟桩体密实度

2.3桩体耐久性分析

2.4桩间土物理及化学性质的改善

2.4.1土体颗粒表面化学性质的改善

2.4.2土体颗粒级配变化

第三章 新型材料桩复合地基的加固机理及理论分析

3.1复合地基的概念及分类

3.2新型材料桩复合地基的加固机理

3.3新型材料桩复合地基承载力计算公式的设计

3.4新型材料桩基复合地基的变形研究

第四章 实际工程应用

4.1实际工程应用

4.2社会经济效益分析

第五章 结论

5.1研究创新

5.2研究结论

主要参考文献

致谢

作者简介及硕士期间发表论文

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摘要

本文是针对我国华东地区公路建设中经常遇到的孔隙含水率较高的砂性土、粉土或粉质粘土的软土地基,采用新材料和新的工艺,使得地基处理发挥综合优势,具体来说本文是以粉煤灰.石灰.硫酸盐系统作为桩体材料,通过小型成桩机械与有效的成桩工艺,以干料形式成桩,桩体材料吸水硬化而产生强度,最终发挥脱水固结、置换、桩体作用和化学固结作用,以达到最佳的处理效果。在实验室研究的基础上,结合合徐(合肥-徐州)高速公路建设的实际工程开展研究。①在新材料方面,选用粉煤灰.石灰.硫酸盐(FLS)混凝土作为桩体材料。本文开发的是一种新型桩土复合地基形式,体现了材料技术创新。②在成桩机械方面,采用改装的小型振动打桩机打桩,以干料形态成型桩体达到使桩间土脱水固结的目的。根据地基加固机理的要求,现场采用振动锤击导管成孔,孔内灌填混凝土干料以形成桩体,通过振动方式密实桩体,桩体吸水使桩间土脱水固结,自身得以水化,形成强度,体现了工艺技术创新。③与传统的地基处理技术相比,粉煤灰-石灰-硫酸盐混凝土复合地基具有综合工程成本低、施工规模小的特点,能有效调整上部的结构设计难度,降低下部工程量。本研究结果显示,处理相同面积的桥台地基与传统的技术相比,会比原综合工程造价降低15%-20%。本研究中所采用的施工设备和工艺,非常适合于条件比较差的现场环境施工,其设备机械体积是普通粉喷桩机的1/2,自重较轻,场内移动方便,对于原地基承载力比较差的区域,同样可以进行施工,而且场外转运方便。施工过程无明显污染,同时粉煤灰石灰硫酸盐混凝土桩可大部分采用工业废渣,其社会效益极为显著。本项目的研究除在合徐高速公路现场进行试验性应用外,还进行比较大规模的推广应用,如沿江高速公路,铜黄高速,巢湖至二坝二级公路等,直接经济效益达1068万,节约造价显著,表明本项目的研究结果具有普遍应用价值。

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