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有机质对水泥土强度影响的机理研究-地质工程专业论文
学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名:钟舛五鹋年7月f9 El同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。签名:钟瓣:Zcro弘Z弓月f罗Et第1章引言第1章引言在地质循环中,岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积生成土,而软土是与一般土工程性质有显著差异的特殊土的一种。软土按沉积类型可分为滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积,一表现为高天然含水量,大孔隙比,高压缩性,低强度和低渗透性,在强烈地震作用下易出现震陷Ⅱ,。在我国主要分布于东南沿海地区沿江、沿河和内陆湖沼周围,以及内蒙古、东北大小兴安岭、南方及西南森林地区,如长江三角洲、珠江三角洲、福建、天津等地区。在国际上,欧美国家的地基处理技术发展较早。近十几年来,我国基本建设规模不断扩大,其建设规模及速度都是前所未有的,因而在建筑、水利、国防、交通和铁道等建设领域内不可避免的遇到大量复杂的不良地基及地基处理问题,地基处理日益得到重视。地基处理恰当与否关系到整个工程质量、进度和成本,合理地选择地基处理方法和基础形式是降低工程造价的重要途径之一。在我国南方地区,软土分布范围广,而且经常会含有有机质;而在我国云南部分地区,泥炭土——有机质含量大于60%的土—二分布相当广。有机质能进入土体结构的层间空隙中,从而导致土体膨胀,并致使土体的剪切强度和渗透性降低。有机质起初聚集在表土中,但随着自然因素和人类活动等,使得深层土体中也可能富含有机质,如海相沉积土、泥炭土等。在地基处理的实践中,人们发现土中的有机质对加固效果产生很大的影响,因此,1993年全国深层搅拌法会议以后,工程界把“对有机质类土的水泥土特性一作为进一步研究的课题。1.2土中有机质的形成按Russell∞的定义,“土壤有机质是由未分解的动植物组织经一次分解,完全辨认不出原始物质的解剖学结构、非常稳定、呈褐至黑色的一系列产物构成的一。在岩石经风化沉积形成土的过程中,无论是滨海沉积、湖泊沉积,还是1第1章引言沼泽沉积,都包含着动物和植物的残骸,这就使土中含有一定数量的有机质,尤其是沼泽土主要是由含有半腐烂的植物残余体——泥炭组成的。有机质可以吸附在粘土颗粒上,也可以包含在粘土集聚体中。土中的有机质是由一系列组成和结构不均一、主要成分为C、N、H和O的有机化合物组成。有机质的成分中有化学结构单一、存在时间只有几分钟的单糖或多糖,也有结构复杂、存在时间可达几百到几千年的腐殖质类物质:包括主要成分为纤维素、半纤维素的正在腐解的植物残体,也包括与土中矿质颗粒和团聚体结合的植物残体降解产物、根系分泌物和菌丝体。而土中那部分未分解的动植物残体和活的有机体(动物、微生物和植物的根系),称为有机物。Simon疆3将土中有机质分为如下四大类:1)有机质原料(动植物残体)。2)腐解物质:为黄褐色乃至红褐色,尚未充分分解,可以看出部分植物组织。其中一部分溶于碱,在酸性条件下沉淀。3)腐殖质衍生物质:为植物和土壤生物代谢产物经过较强烈的分解而产生的各种低分子物质。相当于富里酸。4)真正腐殖物质,与土壤中其他有机质不同,不溶于乙基溴化物。其主体为腐殖酸。Kononova【41将土中有机质分为如下两大类:1)新鲜及分解不充分的动植物残体2)腐殖质(1)腐殖物质:腐殖酸(胡敏酸)、富里酸、胡敏素、吉马多美朗酸。(2)生物残体的分解物和由微生物再合成产物:蛋白质、碳水化合物及其衍生物、蜡、树脂、脂肪、单宁质、木素质及其分解物。按Kononova的定义:“腐殖物质是由土壤中被碱、中性盐溶液或有机溶剂提取出来的咖啡色、褐色及黄色的有机化合物的总体。Dubach和Mehta匝1在题为《腐殖物质的化学》的总论中指出最后腐殖物质里酸性,主要是芳香族苯酚类系列物的聚合体。其分子量由2000至10万以上,其酸性主要由羧基产生,为几乎不含氮素的碳水化合物。可见,土中有机质的成分复杂,分子结构相差悬殊。但大体上可以归纳为两类:没有分解或没有完全分解的动植物残体和已经完全分解或降解的腐殖质。在岩土
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