土木工程研究生论文提纲

论文题目：生物酶改良机油污染膨胀土压缩特性的试验研究

摘要：本文依托湖南省交通厅科技项目“极端气候下膨胀土路基水毁灾害影响预测研究”（项目编号:19801-8025）、中南林业科技大学引进高层次人才科研启动基金项目（项目编号:104-0094）、湖南省研究生科研创新项目（项目编号:CX2015B308）和中南林业科技大学研究生科技创新基金资助项目（项目编号:CX2015B31）“生物酶改良膨胀土物理力学特性试验研究”,进一步开展课题（2016年中南林业科技大学土木工程学院研究生科技创新基金自筹资助项目）“生物酶改良机油污染膨胀土压缩特性的试验研究”。通过对机油污染膨胀土和生物酶改良机油污染膨胀土进行试验研究,探究机油和生物酶对膨胀土基本物理力学性质、固结特性及次固结特性的影响规律。此外,提出适合生物酶改良机油污染膨胀土的一维次固结双曲线蠕变模型,研究试验土样的应变-时间关系,该模型引入新的参数综合考虑机油含量和生物酶含量对次固结应变的影响。本文取得的研究内容与成果如下:1、基于液塑限联合试验、击实试验、直剪试验、膨胀特性等土工试验,对膨胀土、机油污染膨胀土和生物酶改良机油污染膨胀土的界限含水率、最大干密度与最佳含水率、黏聚力与内摩擦角、自由膨胀率、无荷膨胀率及有荷膨胀率等基本物理力学性质开展试验研究,并对试验数据对比分析,得到机油对膨胀土性质的劣化规律及生物酶对机油污染膨胀土的改良效果。2、通过室内常规固结试验,研究了不同机油污染程度下膨胀土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、单位沉降量及先期固结压力的变化规律,此外,探究了生物酶对机油污染膨胀土固结指标的改善效果。3、通过对一维次固结试验数据进一步处理,分析了生物酶掺量对机油污染膨胀土次固结系数Ca的影响,得到了固结压力、机油含量和生物酶含量的综合影响下次固结系数的变化规律。机油污染程度越重,试验土样的长期变形也越大。此外,同一固结时间内生物酶改良机油污染膨胀土的轴向应变随着生物酶掺量的增加而变小,可见生物酶含量越大,机油污染膨胀土的密实度越大,从而长期变形量也减小。4、基于一维次固结试验结果建立双曲线蠕变模型对生物酶改良机油污染膨胀土的应变-时间关系曲线进行拟合得到的应变-时间方程,与试验数据较为吻合,且拟合参数受机油掺量的影响较大。此外,本文在双曲线蠕变模型研究中引入的参数综合考虑了机油污染程度、生物酶掺量、固结压力、固结时间等因素对次固结应变的影响,得到次固结应变-时间方程,该方程较为全面地描述了生物酶改良机油污染膨胀土的长期压缩特性。

关键词：机油污染膨胀土;生物酶改良;压缩特性;次固结系数;双曲线蠕变模型

学科专业：土木工程

摘要

ABSTRACT

主要符号与说明

1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.1.1 研究目的

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究概况

1.2.1 膨胀土研究现状

1.2.2 污染土的研究现状

1.2.3 生物酶固土技术研究概况

1.3 研究内容

1.4 技术路线

2 试验方案

2.1 试验材料

2.1.1 膨胀土

2.1.2 机油

2.1.3 生物酶土壤固化剂

2.2 土样制备

2.3 试验方法

2.3.1 基本物理力学试验方案设计

2.3.2 常规固结试验设计

2.3.3 一维次固结试验设计

3 生物酶改良机油污染膨胀土的压缩特性

3.1 概述

3.2 机油对膨胀土物理力学性质的影响

3.2.1 不同机油含量对膨胀土液塑限影响

3.2.2 不同机油含量对膨胀土击实指标的影响

3.2.3 不同机油含量对膨胀土强度指标的影响

3.2.4 不同机油含量对膨胀土膨胀特性的影响

3.3 生物酶对机油污染膨胀土物理力学性质的影响

3.3.1 生物酶含量对机油污染膨胀土液塑限影响

3.3.2 生物酶含量对机油污染膨胀土击实指标的影响

3.3.3 生物酶含量对机油污染膨胀土强度指标的影响

3.3.4 生物酶含量对机油污染膨胀土膨胀特性的影响

3.4 机油污染膨胀土一维固结特性

3.4.1 机油对膨胀土的孔隙比的影响

3.4.2 机油对膨胀土固结指标的影响

3.4.3 机油污染膨胀土的单位沉降量与荷载变化规律

3.4.4 基于最小二乘法单位沉降量曲线的非线性回归分析

3.4.5 机油污染膨胀土先期固结压力的确定

3.4.6 机油对膨胀土固结系数的影响

3.5 生物酶改良机油污染膨胀土一维固结特性

3.5.1 生物酶对机油污染膨胀土的孔隙比的影响

3.5.2 生物酶对机油污染膨胀土固结指标的影响

3.5.3 生物酶改良机油污染膨胀土的单位沉降量与荷载变化规律

3.5.4 生物酶对机油污染膨胀土固结系数的影响

3.6 本章小结

4 生物酶改良机油污染膨胀土的次固结特性

4.1 概述

4.2 生物酶改良机油污染膨胀土的次固结特性

4.2.1 机油含量对膨胀土次固结特性的影响

4.2.2 生物酶含量对机油污染膨胀土次固结特性的影响

4.3 本章小结

5 生物酶改良机油污染膨胀土的双曲线蠕变本构模型

5.1 概述

5.2 一维次固结双曲线蠕变模型

5.3 一维次固结双曲线模型参数的确定

5.3.1 次固结应变-时间关系

5.3.2 拟合参数的确定

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 主要创新点

6.3 展望

参考文献

致谢