聚苯乙烯泡沫（EPS）在草炭土地区路基中的应用研究

摘要

通过实际调查，在季冻区草炭土等特殊不良地质地段旧路病害严重，如路基不均匀沉陷、侧向滑移塌陷、纵向开裂、辙槽软弱等，路面纵横向开裂、结构性松散、辙槽凹形变以及严重的龟裂、网裂等。究其原因，该地区路基常年含水量较高且伴随季节性融冻，加上车辆荷载的反复作用导致公路路面产生各种严重病害。 通过对草炭土地区复杂地质情况及草炭土特性进行的调查分析可以看出，草炭土地区具有特殊的湿生环境，降水量较充足且排水困难，草炭土具有高孔隙比、高含水量、强透水性、高有机质、较高抗剪强度、多中粗纤维等特性。 通过对已有草炭土旧路主要病害详细调查，并根据国内外现状分析，结合聚苯乙烯泡沫这一材料特有耐压缩、耐水、耐化学性、易于施工等一系列优良性质，辅以土工格栅等铺筑复合路基，提出了合理的路基设计方案。聚苯乙烯泡沫的加入，使得路基温度变化范围相对缩小，冰冻季节的冻融作用大大减轻。通过对埋设的温度感应器监测数据分析，验证了聚苯乙烯泡沫是一种优良的隔热、保温材料，可以有效保持季冻区特殊路段路基温度场的稳定，对减少路基、路面的冻胀、翻浆等病害具有积极的意义。 通过对聚苯乙烯泡沫在草炭土地区公路建设中的应用研究，发现其满足重交通条件下路基、路面的强度要求，可以应用于各等级公路建设。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1问题的提出

1.1.1研究背景和必要性

1.1.2项目的确立

1.2国内外该领域的研究发展现状

1.2.1国外研究发展状况

1.2.2国内研究发展状况

1.3研究的目的和意义

1.4论文主要研究内容

第2章延边地区草炭土主要特性分析

2.1草炭土所在地区自然状况

2.2草炭土的发育

2.3草炭土地区试验段地质情况

2.4草炭土含水量特性分析

2.5草炭土的冻胀特性分析

2.6草炭土的容重及微观结构分析

2.6.1容重试验

2.6.2微观结构分析

2.7草炭土其他特性分析

2.8本章小结

第3章EPS特性及施工质量控制

3.1 EPS特性

3.1.1隔热性

3.1.2轻质性

3.1.3稳定性

3.1.4试验采用材料介绍

3.2 EPS施工工艺及质量控制

3.2.1前期准备工作

3.2.2 EPS铺设

3.2.3坡面防护

3.2.4防、排水处理

3.2.5 EPS块体的运输与临时堆放

3.3本章小结

第4章依托工程试验方案及监测

4.1试验方案

4.1.1 K1+840-K1+920段铺设EPS块+土工格栅

4.1.2 K2+300-K2+400段铺设土工格栅+EPS板

4.2温度传感器布置示意图

4.3路段监测

4.3.1聚苯乙烯塑料泡沫材料使用后观测

4.3.2试验路段及旧路弯沉测定与分析

4.4本章小结

第5章EPS试验工程段隔温效果应用分析

5.1 EPS块隔温效果分析

5.2 EPS板隔温效果分析

5.3塑料泡沫块、板体材料隔温效果比较

5.4本章小结

第6章EPS在路基中隔温性能理论计算

6.1路面面层及基层的温度状况

6.2路面面层、基层及土基最大冻深计算

6.2.1路面结构及土基的温度梯度

6.2.2 EPS板处置方案各结构层底面温度计算

6.2.3 EPS块处置方案各结构层底面温度计算

6.2.4路基冻胀值及路基抗冻性检验

6.3本章小结

第7章经济比较

7.1计价依据

7.2经济比较原则及结果

7.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明及哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

个人简历