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四川红层软岩填料的工程特性及填筑施工工艺控制研究——以中—贵线广元分输场高填方工程为例

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摘要

第1章 引言

1.1 选题依据与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 红层软岩水理性研究现状

1.2.2 红层软岩填料填筑适宜性研究现状

1.2.3 红层填筑填料施工控制研究现状

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

第2章 红层软岩地区常见工程病害

2.1 红层的分布

2.1.1 红层的地理分布

2.1.2 地层年代特征

2.2 红层软岩地区常见工程病害

2.2.1 开挖工程病害

2.2.2 填筑工程病害

2.2.3 桥涵构造物工程病害

2.3 工程病害成因机理分析

第3章 广元分输站工程背景

3.1 工程基本概况

3.2 工程地质条件

3.3 水文地质条件与气候条件

3.4 场地稳定性评价

第4章 红层软岩的工程特性研究

4.1 红层软岩结构与成分特征

4.1.1 结构与构造特征

4.1.2 矿物组成及化学成分

4.2 红层软岩物理力学特性

4.2 红层软岩崩解机理

4.2.1 浸水崩解试验

4.2.2 崩解机理分析

4.3 红层软岩填料的填筑机理

4.3.1 红层软岩的填筑性质指标试验

4.3.2 填筑机理分析

4.3.3 红层软岩的填筑适宜性分析

第5章 红层软岩填料的填筑工艺控制研究

5.1 填筑关键技术分析

5.2 填筑施工工艺拟定

5.3 碾压参数分析

5.3.1 红层泥岩的碾压经验公式

5.3.2 现场填筑碾压试验

5.4 填筑质量控制与效果检测

第6章 红层软岩填方边坡变形与稳定性分析评价

6.1 红层软岩填方边坡稳定性分析与评价

6.1.1 填方边坡稳定性理论计算

6.1.2 稳定性数值模拟分析

6.2 红层软岩填筑工后沉降变形分析与验证

6.2.1 填方区工后沉降理论计算

6.2.2 红层软岩填方区沉降的数值模拟分析

6.2.3 变形监测结果与沉降计算的验证

第7章 结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果

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摘要

随着交通、石油管道、引水工程等基础工程建设不断的向红层软岩地区深入,红层软岩地区的工程病害越来越多,红层软岩高填方工程应用红层软岩填料的工程颇少。因此,对高填方工程中的红层软岩工程特性、红层软岩填料适宜性、填筑施工工艺设计及施工控制显得十分必要。本文以中卫-贵阳联络线工程广元分输压气站的建设作为背景,四川红层软岩作为填料的工程特性及填筑施工控制工艺开展了较深入研究。
  在大量调研红层分布特点及红层软岩地区工程病害的基础上,总结了红层软岩作为填料应该满足的要求,并针对广元分输压气站场地上的红层软岩结构特征、化学成分及其崩解特性进行了全面的室内试验研究分析。在此基础上,通过对红层泥岩散体进行击实试验、力学特性指标试验(三轴试验、CBR试验等)、水稳定性试验(膨胀率试验、渗透试验、软化试验等),并对实验结果进行了详尽分析,基本掌握了红层软岩土的力学特性及水稳定特性,结果表明红层软岩在充分崩解后作为填料是适宜的。
  结合工程实践经验和现场测试、试验,确定了红层软岩填料,制定了“预崩解-耙压-压实”的填筑工艺;施工控制参数为:红层软岩填料粒径≤15cm、最大压实干密度≥2.0g/cm-3、CBR≥5、软化系数≤0.4,含水量控制在7%-11%左右。填筑压实标准:表层1.0m级配碎石+粉质粘土(压实度95%)+2.0m红层泥岩(压实度95%)+红层泥岩(压实度93%)。通过工后的边坡稳定性分析、沉降变形模拟分析与监测验证,表明上述红层软岩填料的填筑施工控制参数与施工工艺是合理有效的,具有很好的推广应用价值。

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