透水混凝土的力学性能及在护坡工程中的应用技术研究

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随着我国经济的快速发展以及城市化进展水平的不断提高,人们愈来愈意识到环境保的护重要性,要求边坡防护工程不但要考虑其稳固性还要具有绿化功能。透水混凝土是一种多孔结构,具有一定的连续空隙,为植物的生长提供了可能。在此基础上开发出的植生型透水混凝土,由透水混凝土通过降低碱性、注入基质、铺设客土、播种植物并后期养护制得。然而这种混凝土在孔隙率能满足植物生长要求时,其强度往往又难以达到工程应用的条件。本文将透水混凝土与锚喷技术相结合,研究一种既能对岩质边坡进行整体防护又可起到绿化功能的新型生态护坡技术,即锚喷植生型透水混凝土生态护坡技术。在透水混凝土的配合比设计过程中,主要考虑其孔隙率和强度问题。锚喷混凝土的强度要求至少为20MPa,为了提供植生基材的填充空间和植被根系的生长空间,一般要求透水混凝土孔隙率要在20%以上。由于喷射管道直径的限制,喷射透水最大骨料粒径一般小于15mm。本文的研究内容就是要找出满足条件的透水混凝土配合比,并将其应用在护坡工程中。本文重点结合工程特点,借鉴相关领域生态防护和锚喷防护做法,对锚喷植生型透水混凝土在岩质边坡防护工程中的应用进行分析和探讨。主要完成了以下内容:1、结合工程技术的需要,确定以骨料粒径和粉煤灰替代率为变量对透水混凝土进行分组配合比设计。即以骨料粒径(2.5~5mm、5~10mm、10~15mm)和粉煤灰替代率(0、10%、20%、40%)分组设计配合比并确定材料用量。2、对不同配合比的试件进行抗压强度试验、抗折强度试验、孔隙率和透水系数测定。结果表明当骨料粒径为10~15mm,粉煤灰替代率为20%时,其28天抗压强度达到21.89MPa、孔隙率为21.3%,满足锚喷透水混凝土的技术要求。3、根据实验数据分析表明随着骨料粒径的增大,透水性混凝土实测孔隙率变大,抗压和抗折强度增加,透水系数增大;随着粉煤灰替代率的增加,透水性混凝土孔隙率减小,透水系数变小,而当粉煤灰替代率为20%时,抗压和抗折强度提高最多。4、结合工程实例对应用锚喷植生混凝土技术对岩质边坡进行防护设计和优化了施工工艺。5、通过数值模拟分析边坡防护前后的稳定性,验证锚喷植生混凝土技术的可行性。
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