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简介

     随着中国的经济的飞速发展,对能源的需求也在快速增 加。作为燃煤电厂的主要废料的粉煤灰也随之不断地增长, 中国每年排出的粉煤灰已经高达一亿多吨,如处理不当,将 会对周围的环境造成严重污染。将其作为筑路材料是进行粉 煤灰大规模利用的有效途径之一,对减少环境污染,节约土 地资源有着重大意义。此外在公路与城市道路工程中,因地 基不均匀沉降和桥梁台背回填材料压实困难造成的跳车问题 一直是一个未得到完全解决的难题。利用粉煤灰自重轻的优 势可以有效减少路堤与桥台间的不均匀沉降,是缓解桥头跳 车现象重要方法。

       本书选用特定的固化剂,对轻质固化粉煤灰的各种物理 力学性能进行研究,提出了相应的设计和施工控制指标,并 借助有限元分析软件,对轻质固化粉煤灰回填桥台台背的土 压力、稳定性以及沉降等进行计算分析,并通过试验段实测 数据验证,提出轻质固化粉煤灰应用的基本原则与方法,为 工程实践提供理论依据和技术指导,为该材料在桥梁台背回 填工程中的推广应用打下基础。

       通过对轻质固化粉煤灰进行无侧限抗压强度试验,分析 其与固化剂含水量、掺入比、密度和龄期等因素的关系,将 其作为材料组成设计的主要控制指标;然后对轻质固化粉煤 灰进行 CBR 试验,验证作为桥台背回填材料的适用性。通过 对轻质固化粉煤灰材料 X 射线衍射图谱和 SEM 电镜扫描分 析,结合粉煤灰—石灰体系水化原理,分析轻质固化粉煤灰轻质固化粉煤灰在桥梁台背回填中的应用技术研究 Study on Application Technology of Light Solidified Fly Ash in Bridge Abutment Backfill 强度形成机理。提出了轻质固化粉煤灰强度形成的三阶段理论。通过 ABAQUS 大型有限元软件建立桥台台背固化粉煤灰回填计算模型,分析轻质固化粉煤灰 在降低桥台后路堤沉降和台背土压力方面的基本特点和优势,并且对桥台台背 回填路堤边坡的稳定性进行分析,同时对典型软基条件和边坡稳定性安全系数 要求下,轻质固化粉煤灰填筑的高度与边坡坡度等指标的标准作出了规定;最 后计算了车辆荷载下桥台回填轻质固化粉煤灰路面的动力响应,并对动力响应 影响因素进行分析。

       通过轻质固化粉煤灰现场桥台台背填筑试验,提出轻质固化粉煤灰回填质 量检侧方法;并将现场实测值与数值计算进行对比,验证有限元计算结果的可 靠性,从实践上证明轻质固化粉煤灰作为桥台台背回填材料回填优势。在总结 的基础上,提出轻质固化粉煤灰的材料组成设计方法、施工工艺和施工质量控 制标准,同时对桥背回填轻质固化粉煤灰与粉质黏土工程成本进行了计算,分 析轻质固化粉煤灰的在桥台回填工程中的成本优势。

       本书是作者在南京工程学院建筑工程学院工作期间完成的,完成该书得益 于南京工程学院建筑工程学院良好的学术氛围和研究条件以及镇江建筑科学研 究院的大力支持。本书的完成得到了许多专家、学者和同事的关心和帮助。特 别感谢:东南大学交通学院李昶副教授、镇江市建筑科学研究院陆小军高工、 苏交科集团有限公司的赵俊明高工以及南京工程学院建筑工程学院董祥副教 授、徐奋强副教授和张德恒高级实验师等同事给予的帮助和建议,以及他们赠 送的珍贵学术资料。

作者信息

沈正

1975 年 10 月

江苏建湖

南京工程学院建筑工程学院

博士,副教授。1998 年 6 月在吉林大学建设工程学院获得学士学位,2003 年 4 月和 2007 年 11 月分别在东南大学交通学院获得硕士和博士学位。1998 年 8 月-2000 年 7 月在江苏省中成建设工程总公司工作,任助理工程师,2014 年 3 月-2014 年 9 月到德国康斯坦茨应用技术大学( Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung)土木、环境与建筑工程系访问研究,2007 年 10 月起在南京工程学院建筑工程学院任教。在国内外学术期刊和学术会议上共发表论文 10 余篇,其中国际权威检索论文 4 篇。主持国家住房与城乡建设部科研项目 1 项,参与国家自然科学重点基金项目 1 项。

CIP数据

  CIP Information

  National Library Board,Singapore Cataloguing in Publication Data

  Name(s): 沈正.

  Title: 轻质固化粉煤灰在桥梁台背回填中的应用技术研究 / 沈正 著.

  Description: 新加坡百科出版有限公司, 2020. | Includes bibliographical references.

  Identifier(s): OCN 1141212044 | 978-981-14-4971-0

  Subject(s): LCSH: Corporations--Finance. | Business enterprises--Finance

  Classification: DDC 658.15--dc23


  第一章 绪论

  第一节  问题的提出

  第二节  桥台回填的现状与问题

  第三节  桥台回填研究与应用现状

  第四节  轻质固化粉煤灰桥台回填研究与应用现状

  第五节  本文研究内容与技术路线

  第二章 轻质固化粉煤灰物理力学性能试验

  第一节  轻质固化粉煤灰无侧限抗压强度试验

    第二节  CBR 试验

  第三节  抗压回弹模量试验

  第四节  轻质固化粉煤灰材料的静力三轴试验

  第五节  轻质固化粉煤灰的耐久性试验

  第六节  轻质固化粉煤灰动力三轴试验

  第七节  本章小结

  第三章 轻质固化粉煤灰强度形成机理

  第一节  粉煤灰和固化剂的特性与化学成分分析

    第二节  轻质固化粉煤灰的化学成分分析

  第三节  轻质固化粉煤灰强度形成过程及机理分析

  第四节  本章小结

  第四章 轻质固化粉煤灰桥台回填土压力与沉降分析

  第一节  ABAQUS软件应用

    第二节  计算模型的建立

  第三节  计算结果分析

  第四节  本章小结  

      第五章 桥台回填轻质固化粉煤灰稳定性分析

  第一节  边坡稳定性的有限元分析原理

  第二节  轻质固化粉煤灰弹塑性模型

  第三节  边坡稳定性的强度折减弹塑性有限元分析法

  第四节  桥台回填轻质固化粉煤灰路堤边坡的稳定性分析

  第五节  桥台稳定性验算

  第六节  本章小结

  第六章 轻质固化粉煤灰桥台回填动力响应分析

  第一节  车辆动荷载作用下路面动力响应有限元分析

    第二节  有限元计算结果的分析

  第三节  本章小结

  第七章 轻质固化粉煤灰回填桥台试验段观测数据分析

  第一节  试验段的试验观测

  第二节  本章小结

  第八章 轻质固化粉煤灰桥台回填应用

  第一节  轻质固化粉煤灰回填桥台台背材料设计

  第二节  轻质固化粉煤灰回填桥台施工工艺与质量控制

  第三节  轻质固化粉煤灰回填桥台技术经济分析

  第四节  本章小结

  第九章 结论与展望

  第一节  本文研究结论

  第二节  主要创新点

  第三节  需进一步研究的问题与展望

  致谢

  参考文献


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