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第1章 工业固体废渣综合利用现状1

1.1 煤矸石综合利用现状1

1.1.1 煤矸石的来源1

1.1.2 煤矸石的危害1

1.1.3 煤矸石的综合利用现状2

1.2 粉煤灰综合利用现状5

1.2.1 粉煤灰的来源5

1.2.2 粉煤灰的危害5

1.2.3 粉煤灰的综合利用现状5

1.3 电石灰综合利用现状9

1.3.1 电石灰的来源9

1.3.2 电石灰的危害9

1.3.3 电石灰的综合利用现状9

1.4 废石膏综合利用现状12

1.4.1 废石膏的来源12

1.4.2 废石膏的危害12

1.4.3 废石膏的综合利用现状13

1.5 本章小结15

参考文献15

第2章 工业固体废渣的基本特性19

2.1 煤矸石的分类19

2.2 煤矸石基本特性20

2.2.1 煤矸石的物理性质21

2.2.2 煤矸石的化学性质22

2.2.3 煤矸石的路用性能22

2.3 粉煤灰基本特性23

2.3.1 粉煤灰的物理性质23

2.3.2 粉煤灰的化学性质24

2.3.3 粉煤灰的路用性能24

2.4 电石灰基本特性24

2.4.1 电石灰的物理性质24

2.4.2 电石灰的化学性质25

2.4.3 电石灰的路用性能25

2.5 废石膏的基本特性26

2.5.1 废石膏的化学成分26

2.5.2 废石膏的路用性能26

2.6 本章小结26

参考文献27

第3章 复合注浆煤矸石夯扩桩处理软土路基29

3.1 复合注浆煤矸石夯扩桩的加固机理29

3.1.1 桩体强度形成机理29

3.1.2 桩间土加固机理32

3.1.3 煤矸石褥垫层的作用33

3.2 室内试验与材料配合比的选择33

3.2.1 煤矸石的物理性质试验33

3.2.2 煤矸石的化学性质试验35

3.2.3 煤矸石的颗粒分析36

3.2.4 煤矸石的力学性质37

3.2.5 浆液配比与无侧限抗压强度试验38

3.3 复合注浆煤矸石夯扩桩的施工工艺研究44

3.3.1 试验路段工程概况44

3.3.2 试验路段工程地质条件44

3.3.3 软土路基处理的目的45

3.3.4 试验路段桩的设计与施工方案45

3.3.5 试验路段的施工46

3.4 复合注浆煤矸石夯扩桩的野外原位测试54

3.4.1 钻孔取芯检验54

3.4.2 桩身开挖检验55

3.4.3 静载荷试验55

3.4.4 桩间土加固效果检测59

3.5 复合注浆煤矸石夯扩桩试验路段路基检测62

3.5.1 承载力检测62

3.5.2 灌砂法密实度检测65

3.5.3 弯沉值检测66

3.5.4 平整度检测69

3.6 综合效益分析70

3.6.1 经济效益70

3.6.2 社会效益70

3.6.3 环境效益70

3.7 结论与建议71

参考文献72

第4章 全废四渣路面基层的应用研究73

4.1 全废四渣基层强度形成机理研究73

4.1.1 全废四渣混合料各组分的作用73

4.1.2 全废四渣混合料强度形成机理74

4.1.3 本节小结76

4.2 基层原材料路用性能试验研究76

4.2.1 煤矸石的基本性能77

4.2.2 粉煤灰的基本性能89

4.2.3 电石灰的基本性能90

4.2.4 废石膏的基本性能92

4.2.5 本节小结92

4.3 基层混合料路用性能试验研究92

4.3.1 混合料配比设计方案93

4.3.2 混合料配比试验内容及最佳配比的确定93

4.3.3 最佳配比混合料的路用性能研究102

4.3.4 混合料的其他路用性能108

4.3.5 混合料的“污染问题”108

4.3.6 本节小结108

4.4 全废四渣基层施工工艺研究109

4.4.1 试验路段施工的目的意义109

4.4.2 试验路段路面结构109

4.4.3 基层混合料技术指标109

4.4.4 主要施工工艺步骤与要求109

4.4.5 基层施工质量控制要点112

4.5 试验路段基层检测试验研究112

4.5.1 承压板试验112

4.5.2 压实度检测112

4.5.3 强度检测116

4.5.4 弯沉值检测116

4.5.5 平整度检测119

4.5.6 外观检测119

4.6 结论与建议120

4.6.1 结论120

4.6.2 建议121

参考文献121

第5章 纤维加筋二灰煤矸石夯扩桩复合地基123

5.1 综述123

5.1.1 问题的提出及研究的目的和意义123

5.1.2 国内外聚丙烯纤维在工程中的应用现状124

5.1.3 夯底扩端桩的研究现状125

5.1.4 主要研究内容126

5.2 纤维加筋二灰煤矸石夯扩桩复合地基加固机理126

5.2.1 桩体强度形成机理126

5.2.2 扩大头形成机理128

5.2.3 夯扩桩复合地基加固机理129

5.2.4 煤矸石褥垫层的作用130

5.3 原材料室内试验研究131

5.3.1 概述131

5.3.2 室内试验原材料的性质分析132

5.4 二灰煤矸石混合料配比设计及试验137

5.4.1 二灰煤矸石配比设计137

5.4.2 二灰煤矸石配比试验138

5.5 纤维加筋二灰煤矸石混合料配比试验138

5.5.1 纤维加筋二灰煤矸石配比设计138

5.5.2 桩体混合料配比试验方法和要求139

5.6 桩体混合料试验成果与分析139

5.6.1 试验成果139

5.6.2 试验成果分析140

5.7 混合料强度的影响因素分析142

5.7.1 水泥掺量和龄期对混合料抗压强度的影响142

5.7.2 纤维对混合料强度的影响143

5.8 扫描电镜试验分析145

5.9 结论与建议145

参考文献147

第6章 二灰煤矸石夯扩桩颗粒流模拟分析149

6.1 问题的提出149

6.2 颗粒流理论和PFC2D计算程序149

6.2.1 颗粒流方法产生的背景149

6.2.2 颗粒流的基本理论及假定150

6.2.3 颗粒流方法的特点151

6.2.4 土本构行为的颗粒流模拟152

6.2.5 颗粒流模型中颗粒“块”的理论背景153

6.2.6 颗粒流方法解题途径153

6.3 单桩及其复合地基的颗粒流模拟154

6.3.1 模型构建154

6.3.2 模型试验数据的获取155

6.3.3 竖向荷载作用下的夯扩单桩模拟及其结果分析157

6.3.4 竖向荷载作用下的夯扩桩复合地基模拟及其结果分析161

6.4 本章小结167

参考文献168

第7章 煤矸石在填筑路基工程中的应用研究169

7.1 煤矸石填筑路基的技术性能要求169

7.1.1 煤矸石的选择169

7.1.2 煤矸石的级配要求169

7.1.3 煤矸石路基强度要求170

7.1.4 煤矸石路基稳定性要求170

7.2 煤矸石在邢汾高速填筑路基工程中的应用172

7.2.1 邢汾高速概况172

7.2.2 煤矸石路基填料的工程性质172

7.2.3 煤矸石路基填筑的施工工艺178

7.2.4 煤矸石填筑路基施工质量检验183

7.3 煤矸石在青兰高速填筑路基工程中的应用187

7.3.1 青兰高速邯涉段概况187

7.3.2 煤矸石的技术性能要求187

7.3.3 煤矸石路基填料的路用性能188

7.3.4 煤矸石路基试验路段施工189

7.3.5 煤矸石路基施工质量控制要点193

7.4 结论与建议195

参考文献196