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1. 任务来源：本课题为2010年郑州市科技发展计划项目及横向委托,河南工业大学博士基金重点支持项目。 2. 研究的背景和意义 黄河全长约5464公里,自西向东分别流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南及山东9个省区,最后流入渤海。黄河中上游以山地为主,中下游以平原、丘陵为主。该课题研究路段的地貌单元是由于黄河冲积形成的,既有黄河滩地又有鱼塘,鱼塘内存在淤泥质亚粘土,土质疏松且大部分路基常年处于地下水位以下的湿润状态;黄河滩地覆盖着大量的粉砂土层,做为路基填料时难以压实,公路工程性质较差,非常容易引起公路病害,怎样在如此复杂的地质条件下,制定经济合理切实可行的路基处理方案,既能在较紧张的工期内完成国道的修筑任务,又能保证在以后的运行过程中,路基的强度和稳定满足使用要求,以确保车辆平稳、安全、舒适的行驶,具有重要的现实意义 3.本课题研究主要内容 （1）根据水泥石灰改良土材料的组成特点,利用离子交换原理,对水泥石灰改良土的强度形成机理进行了较为详细的探讨; （2）通过室内试验,对不同配合比的改良土进行研究;并对粉砂土与水泥石灰改良土无侧限抗压试验前后的微观结构进行分析对比; （3）结合工程实测资料,通过数值模拟反演分析了路基变形规律; （4）模拟交通荷载作用下,不同配合比改良土填料路基的变形,并对结果进行分析; （5）对于本段存在鱼塘等复杂的地基条件采取合理的处理技术,对采取填筑建筑垃圾的处理路段进行了跟踪监测。 4.主要创新点 （1）通过黄河滩地粉砂土、水泥石灰改良粉砂土的室内试验,研究了微观结构对土的压缩性、抗剪强度影响,找出了原路段单掺水泥或石灰和双掺水泥石灰后土样的物理力学性能和微观结构的变化规律及在车辆荷载作用下路基变形的发展规律,提出了满足工程使用要求、经济合理的路基处理方案; （2）采用有限元方法,分析了不同配合比水泥和石灰改良后的黄河滩地粉砂土路基施工过程和使用阶段的沉降和横向变形,得出在满足沉降要求情况下改良土经济合理的水泥和石灰掺量; （3）对于淤积较厚鱼塘段路基采用底部抛填建筑垃圾,上部填入一定厚度的级配碎石来处理,再按相关规范要求分层碾压,经使用检验和沉降观测,满足使用要求,为废物再利用提供了一定的借鉴价值。
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