滨州学院毕业论文 - 图文

水泥改良黄河三角洲盐渍土

摘 要

在黄河三角洲沿海地区盐渍土广泛分布，在工程实际中盐渍土严重

影响工程的稳定性。选取水泥作为添加剂对盐渍土进行改良，并通过击实试验运用击实仪对盐渍土在不同水泥添加剂作用下的，测定最有含水率及最大干密度；通过无侧线抗压强度试验，运用应变控制式无侧线抗压仪、轴向位移计及天平等仪器，测定盐渍土在不同比例水泥添加剂的作用下，分别得出的无侧线抗压强度；对水泥添加剂量和不同比例，在不同养护龄期条件下进行对改良盐渍土微观结构的有效分析。通过多次实验数据得出结论，不同型号的水泥进行试验得出不同结果，不同养护龄期时间的反应程度也有不同的结果，随着水泥用量的增加，一定程度上对盐渍土改良效果明显，实验结果表明6%水泥添加剂，对于改良盐渍土最有效，其抗压、抗剪强度明显提高，才能整体上对盐渍土进行改良，从而用于工程实践。 关键词；水泥 盐渍土 改良机理 配合比 无侧线抗压强度。

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Abstract

Saline soil is widely distributed in the Yellow River delta coastal areas, saline soil in engineering practice seriously affect the stability of the engineering. Selecting cement as additives to improvement of saline soil, and through the compaction test using the compaction meter under the action of the saline soil in different cement additive, determination of moisture content and maximum dry density, most By without their compressive strength test, using the strain control without side compression apparatus, axial displacement meter and day equal instrument, measurement under the action of saline soil in different proportion of cement additives, respectively concluded without their compressive strength; To cement dose and the addition of different proportion in different curing age conditions of improved saline soil microstructure analysis effectively. Through many experimental data concluded that different types of cement testing results, different curing age time of reaction degree also have different results, with the increase of dosage of cement, a certain level of saline soil improvement effect is obvious, the experimental results show that 6% cement additives, for improving saline soil is the most effective, its compressive strength, shear strength increased significantly, to the overall to improvement of saline soil, which used in engineering practice.

Key words; Mechanism of soil amelioration of cement mixing ratio without their compressive strength

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目录

引 言 ................................................................................................................................. 1 第一章

绪论 .................................................................................................................... 2

1.1问题的提出 ........................................................................................................... 2 1.2 国内外研究现状 .................................................................................................. 2

1.2.1 盐渍土的定义 ......................................................................................... 3 1.2.2 滨州地区盐渍土形成原因 ..................................................................... 4 1.3水泥改良的意义 ................................................................................................... 5

1.3.1 盐渍土对滨州地区工程的危害及影响 ................................................. 5 1.3.2 水泥对盐渍土道路基层填料必要性和意义 ......................................... 6 1.4 本文研究的基本思路和主要内容 .................................................................... 6 第二章 黄河三角洲地区盐渍土工程性质试验研究 ....................................................... 8

2.1滨海盐渍土含盐分析 ........................................................................................... 8

2.1.1滨海盐渍土的含盐特性与含盐量 ............................................................ 8 2.1.2 盐渍土分类及其研究 ............................................................................. 8 2.2 滨州地区天然盐渍土物理力学性质及其溶陷性盐胀性 .............................. 10

2.2.1 滨州地区盐渍土物理性质 ................................................................... 10 2.2.2 滨州盐渍土的溶陷性 ........................................................................... 11 2.2.3 滨州地区盐渍土的盐胀性 ................................................................... 12 2.2.4 滨州地区盐渍土的抗剪强度 ............................................................... 13 2.2.5 盐渍土的压缩性 ................................................................................... 13 2.3 本章小结 .......................................................................................................... 14 第三章 黄河三角洲地区盐渍土改良研究方案 ............................................................. 15

3.1 水泥改良盐渍土机理 ...................................................................................... 15 3.2 水泥作为固化剂改良方案制定 ...................................................................... 16

3.2.1 击实试验 ............................................................................................... 16

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3.2.2 改良盐渍土无侧限抗压强度 ............................................................... 20 3.2.3 试验改良方案的确定 ........................................................................... 22 3.2.4 本章小结 ............................................................................................... 23

第四章 关于改良后盐渍土的性能研究 ......................................................................... 25

4.1 改良盐渍土的无侧限抗压强度实验 ................................................................ 25 4.2 水泥土的击实试验 .......................................................................................... 28 4.3试验结论 ............................................................................................................. 30 第五章 改良盐渍土用作道路底基层填料施工工艺及其技术应用 ........................... 31

5.1水泥改良土施工技术以及施工工艺 ................................................................. 31

5.1.1 施工过程的主要过程及其应用 ............................................................. 31 5.2 水泥改良土底层施工质量控制与检测 ............................................................ 32 5.3 本章小结 ............................................................................................................ 33 结论 ........................................................................................................................... 34 参考文献 ........................................................................................................................... 35 致谢 ................................................................................................................................... 36

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引 言

近年来山东省滨州沿海地区的盐渍土的盐胀、溶陷等特殊性质成为了制约经济发展和影响在此地区进行工程建设的因素。此论文立足于解决滨州沿海地区盐渍土对工程建设所带来的负面影响，加上我们借鉴的大量前人的实验研究和有关资料，对滨州沿海地区盐渍土的改良方法提出了可行性的实验研究与总结，并且阐述了对于滨州沿海地区进行盐渍土改良的特殊意义。

对黄河三角洲滨州沿海地区的地理风貌和水文地质条件进行了调查和研究，指出滨州沿海地区的盐渍土问题,阐明了在滨州沿海地区对盐渍土进行采用改良的必要性和实际意义。在对滨州沿海地区盐渍土进行了大量的盐渍土研究和改良盐渍基于滨州沿海地区的地形特征和水文地质条件，有针对性的提出了利用石灰、水泥、对滨州沿海地区盐渍土进行改良的具体方案。对滨州沿海地区的盐渍土进行随机取样，采用不同石灰、水泥、的配合比对所取盐渍土进行改良实验。通过多种实验方法比如无侧限抗压实验和三轴实验对滨州沿海地区的盐渍土进行固化实验，研究固化盐渍土的力学性质。借鉴大量前人的实验数据，结合相关的文献，对盐渍土的改良方法进行科学的分析和研究。 本论文通过对改良盐渍土的物理、化学性质、力学性能的研究，为改良滨州沿海地区的盐渍土提供了科学方法，也为固化后的盐渍土在滨州地区进行工程建设提供了科学的参考价值。利用价值工程理论对不同配合比的添加剂进行经济评价。

论文中，第一章为绪论部分，说明本研究的背景、意义、研究课题国内外研究进展、石灰水泥改良黄河三角洲盐渍土的具体目标。 第二章为基于对盐渍土的工程性状进行系统的研究。

第三章为改良机理，主要介绍了各种改良方法的作用机理和配比方法。

第四章则是对改良后的数据进行系统的研究得出结论。

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第一章 绪论

1.1问题的提出

我国地域广阔沿海地区受到盐渍土影响很大，特别工程实际中，高速铁路的迅速发展以及环海公路大批量修建，还有港口不断改造和扩建中都会受到盐渍土的严重影响。按照以往的途径是这些有盐渍土的地方，采取尽量绕开，然而还要耗费巨额经济投入。21世纪经济的迅速发展不可避免的要解决这一困扰多年的工程实际问题，再加上长途运输费用的急剧增加，就应该把盐渍土改良以后用于实际工程建设中，只有通过不断的探索，选取合适的改良方案，值得我们进一步的研究探讨。

盐渍土最重要特征是滨州地区出现大面积路面塌陷，首先是表现在盐胀性，能够使路基产生膨胀进而开裂，边坡松散以及路肩侵蚀；其次是表现在能够加剧道路基础设施的冻胀及翻浆，道路表面出现大量的裂痕及凹凸路面严重变形导致路基破坏严重，出现大量裂痕，加剧道路的破坏；最后表现在受到水的冲刷及其侵蚀后，导致路面强度稳定性出现明显的沉陷变形从而影响交通的正常通行。 随着滨州铁路的修建，滨州地区更加重视到盐渍土对于工程建设的影响。特别是铁路网的修建以及公路沿线经过很多盐渍土分布区 ，加上滨州地区地下水咸苦埋藏比较浅，通过对滨州地区盐渍土种类进行比较分析，得出有效的数据结合工程的实际。对盐渍土进行改良并充分利用使其在工程实践中开阔美好的空间。

1.2 国内外研究现状

对于盐渍土的考察探索可追溯到100多年，但是值得可喜的是世界上的岩土专家，对于盐渍土的追逐考证一直有条不续的进行着，虽然严重困惑工程实际的问题没有彻底的解决，与此同时也得到相应的令人可喜的成绩。从最开始的一无所知到现在的进行不同方面的研究，我们将主要通过水泥作为添加剂对盐渍土进行介绍当前现状研究了解。在20世纪30年代，当时苏联的许多专家就有过对盐

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渍土进行详细的调查研究，并提出一系列路基结构与土的力学方面的研究指标以及相关的技术规范，一些欧洲国家也提出温度对盐渍土的工程方面的影响，在此之余还提出如何处理管道方面的技术问题。此外，印度、沙特阿拉伯等其他国家人员，对南亚以及亚欧交界地区盐渍土进行过深度的探讨，并提出有效地处理方案，就总的来说，在国外相比国内方面，对于盐渍土的探索研究比较浅显，中国的专家以及学者就从更高的深度就行一系列研究，并取得良好效果。

早在50年代中国著名岩土学者卢肈钧以及其他学者就提出在盐渍土地区，盐渍土对铁路路基因膨胀从而导致铁路路基病害的处理及研究，他们的工作对于我国盐渍土路基危害方面的治理研究具有里程碑的意义。

在21世纪又相继有许多专家学者进行深入探讨研究对盐渍土的特性改良，是我国盐渍土改良有显著的效果。对于盐渍土结果的工程性质和病害的防治具有显著的影响，分别从盐渍土地区公路、铁路的修建和养护研究提供了许多方针和意见，为以后的研究提供大量宝贵意见。其中比较著名的学者有罗伟甫、陈肖波、徐学祖等提出关于温度的变化如何影响物理、化学性质的研究，以及随着温度的波动而导致性质的变化，还有相关盐含量的比例及其在土中的分布状况，对盐分的影响，关于盐胀率载压的变化。最后，还有关于盐胀和冻胀的影响因素中氯化钠、硫酸钠等盐类。

1.2.1 盐渍土的定义

盐渍土是一种土层内含有石膏芒硝酸盐（硫酸盐和氯化物）等易溶盐且含量超过一定数量的土。但在世界的不同地区对他们的含盐类规定的标准不尽相同。根据历史资料显示，早在前苏联时期，就有相关规定盐渍土是指易溶盐在土中含量大于等于0.5%，这类土就叫作盐渍土；随着时代的变迁，建筑行业的发展现如今的俄罗斯，又提出相关新的标准界定。与此同时，我国的专家学者也规定了相关的条例进行了规范。其中，相关规范《公路设计手册—路基》对含有易熔盐量在土中含量0.3%；在《盐渍土地区建筑规定》中所述，用作地基的土的盐溶液含量大于等于0.3%时，就应该按照盐渍土进行考虑设计。如下图示为滨海盐渍土图片；

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1.2.2 滨州地区盐渍土形成原因

滨州地区盐渍土由各种人为因素及自然环境的共同影响下，经过许多年的沉淀积累而形成的。一般主要有气候条件、地貌条件、地形条件、水位地质条件、植被、地层岩性及人类活动的影响，首先滨州地区为温带大陆性季风气候特征多年平均气温12.7摄氏度，降水量为564,8毫米，平均日照实数2632.0小时，年平均风速2.7米每秒以及长年干旱多风，降雨相对较少再加上蒸发强烈。滨州地区作为沿海盐渍土的一种代表具有共同的特性，为我们进一步研究盐渍土提供一个典范。滨州滨临渤海，渤海作为中国的内陆海，滨州地区地质环境受到全球环境的影响，比如内部结构组成，岩层变化河流摆动夏季风的影响，造成滨州有许多泥质海岸，因此相对于滨州地区存在盐渍土严重危害工程施工的相关问题值得人们尤为注意，以及海水侵蚀土地成因也成为海陆的衔接地带。海水侵蚀的方面来看，其一，海平面的上升导致沿海地区沼泽化，从而进一步形成泥质海岸；其二，每当海平面下降时，被海水侵蚀的海岸地区的土地就会从成分上发生变化，盐类在土中的相对含量有显著提高，造成沉积的三角洲平原；其三,冬季盛行北风，夏季炎热导致水分大量蒸发，盐类含量比重增加。

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1.3水泥改良的意义

1.3.1 盐渍土对滨州地区工程的危害及影响

首先，盐渍土作为一种特殊性质的土对工程的危害很大，滨海地区盐渍土在自重及附加压力下产生溶陷变形。再加上盐渍土溶陷变形容易导致建筑中造成地基不稳定，所以需要对地基进行加固处理来满足工程结构的需要。盐渍土还有一个特性就是盐胀性，膨胀变形危害发生需要盐渍土中硫酸盐含量大于2%时，因此，在一般工程中对路基及建筑基础的危害不大。盐渍土中的盐类物质容易腐蚀建筑下部结构，对此造成很大的影响，只有正确出理好他们的关系才能减少对工程的危害。如下图所示受到盐渍土影响的路面破坏实例；

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1.3.2 水泥对盐渍土道路基层填料必要性和意义

滨州位于黄河三角洲地区，水泥用于工程地基中明显增加工程的整体结构性。如果在地基的基层中添加一定级量的水泥材料就能满足工程的规范要求，其次，就是根据掺加量及改变地基中水泥的比例达到强度、稳定性的改良要求，从而满足工程要求和土的工程性质加固地基用于建筑中。主要研究通过相应的室内试验、现场实验分析、理论和实践相结合达到需要的强度稳定性规范要求。其中，具体方案可分为以下几步骤：

（1）调研探讨运用于盐渍土的实验处理技术以及目前现状，通过实验把本文盐渍土的特点提出合理的方案；

（2）结合室内试验、验证水泥添加剂作为改良路面基层填料具体方案可操作原理，并结合以往经验和理论结合用于实践中得出最佳配合比，运用实际中； （3）进行试验阶段得出数据；

（4）探讨并得出可行水泥用于改良施工方法、对比得出相关参数和规范标准，运用于实验世纪操作中；

（5）最后通过试验验证成果，得出结论，分析研讨；

通过在盐渍土中加入水泥能够明显改造路基的稳定性，水泥在我国产量大，生产方便价格比较便宜，加上运输方便是一条具有前景广阔，发展迅速运用实际中，效果显著，能够改善很多工程缺点。还能得到深远的社会效益与环境效益。 1.4 本文研究的基本思路和主要内容

通过本文主要对盐渍土以及改良后的盐渍土，当前国内外发展状况探讨分析，把盐渍土改良后在高速公路在路基处理中运用的理论和实际效果。主要从技术、效益和环保的思路出发，以黄河三角洲地区为例，实验研究和实验数据运用水泥为固化剂，运用高速建设的公路中有很大的意义，具体内容如下；

第一章主要介绍盐渍土对工程影响及其主要内容，研究分析国内外现状，进而确定思路和内容。

第二章主要介绍黄河三角洲地区盐渍土对工程性质试验研究。进而分析盐渍土的工程性质及其

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第三章介绍黄河三角洲盐渍土的改良方案研究及其最后方案的确定。 第四章主要介绍黄河三角洲地区盐渍土改良后性能研究

第五章介绍黄河三角洲盐渍土改良后的施工工艺和技术规范。

最后是对改良方案实际意义和方案结论，与此同时，得出的实验数据对水泥改良盐渍土对路基优化改良方法，并提出具体的可行方案和研究。

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第二章 黄河三角洲地区盐渍土工程性质试验研究

2.1滨海盐渍土含盐分析

2.1.1滨海盐渍土的含盐特性与含盐量

黄河三角洲地区盐渍土的形成及其性质受到许多方面的影响。首先，滨州地区盐渍土是主要由海水侵蚀造成的因而含有大量的盐类物质，滨海地区位于渤海西海岸造成的潮间盐土，在潮水比较小时海洋中水不能到达大部分滨海地区，然而滨海附近的土接受到太阳的照射较多造成地表温度较高，导致土中水分大量蒸发，进一步促使土中含盐量显著提高。与此同时位于中间位置和低洼位置的潮间盐土，常年累月在海水的侵蚀状态，相对含盐量明显减少。山东省滨州市土壤盐渍土受到气候和水位的双重影响，以至于含盐量在土壤中的分布表现出一定的表聚现象。

地处滨海地区的滨州市，全是盐渍土所占比例较大，土中含盐量在5%-15%,滨海地区地下矿物丰富，渤海中海水的矿化物含量丰富一般为0.03-0.035kg/L。结果就证明海水侵蚀后有通过气候的影响，然而土中盐分的积累也很显著，最后地下水更加丰富。

盐渍土的结构分布状况按照不同位置的含盐量不同会整体展示出一定的规律性可循，主要表现在随着地表深度的增加含盐量出现下降趋势。主要表现为滨州地区地下水位较浅，位于3-6m,含水率在35%-50%，土就接近饱和状态。以往历史文献显示地下水位埋深低于毛细水相对上升高度，在毛细水中携带的盐渍土随着毛细水延伸地表，再加上本地区气候干燥，蒸发量相对较高，导致土中含盐量显著提高。随着含水率的显著增大.

2.1.2 盐渍土分类及其研究

盐渍土按照地区不同进行分布主要有内陆盐渍土、滨海盐渍土及其冲积平原盐渍土。其一，内陆盐渍土主要分布在河流、湖泊及其低洼地区，远离海岸线，

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气候闷热干旱，水分蒸发严重，在山区地带往往比较严重。显著特点是土颗粒较大、埋深大及硫酸盐类为主要分布。其二，滨海盐渍土在海水的作用下，长年累月经过蒸发，水中的含盐成分以分布在地表构造表面以及地表结构深入土中，就形成滨海盐渍土，土中相对含盐量差别不大，在土中分布的盐类大部分是以氯化物的形式存在，并且相应的含有盐量比例正常情况下以小于5%.在土体内部的分布以比较均匀形式，含量差别很小。其三，冲积平原盐渍土主要是由于水利工程的修建和河床冲刷形成的，导致地下水呈现出局部普遍增加，形成盐渍化土地，其中黄河三角洲部分地区是这些。

按照含盐化学成分分类盐类有碳酸盐、硫酸盐类和碳酸盐类，《公路路基设计规范》见下表盐渍土的分类主要有以下几种方式.

按照含盐性质分类

盐渍土名称 氯盐渍土 亚氯盐渍土 亚硫酸盐渍土 硫酸盐渍土 碱性盐渍土 2? CL/ SO4?? CO32?+ HCO3>2 2~1 1~0.3 <0.3 __ ___ ___ ___ ___ >0.3 注：单位mmol/kg 表示离子含量为1kg土中离子的毫摩尔数。

按土的含盐量分类盐渍土

盐渍土名称 细粒土 粗粒土 氯盐及亚氯盐硫酸盐渍土及氯盐及盐氯盐硫酸盐渍土及渍土 弱盐渍土 中盐渍土 强盐渍土 超盐渍土 0.3~<1.0 1.0~<5.0 5.0~8.0 >8.0 亚硫酸盐渍土 渍土 0.3~<0.5 0.5~2.0 2.0~5.0 >5.0 9

亚硫酸盐渍土 0.5~<1.5 1.5~<3.0 3.0~6.0 >6.0 2.o~<5.0 5.0~<8.0 8.0~10.0 >10.0

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2.2 滨州地区天然盐渍土物理力学性质及其溶陷性盐胀性 2.2.1 滨州地区盐渍土物理性质

盐渍土相对于非盐渍土相比较存在于盐渍土内部结构中的的组成之间，含有的成分出现不同含量比例，随着含有盐量的不同，土中盐分具有明显的差别。根据数量和相态的不断变化造成盐渍土性能与特性也相应发生变化。

黄河三角洲地区盐渍土的相对比重在2.5-2.9之间。从整体上来说，土的比重与含盐量成正比，主要原因在于含盐量增加，固体盐粒在土中比例相应增加，进而导致土的比重增加显著。相比天然重度变化相比内陆盐渍土就比较小，主要原因是盐渍土的土颗粒明显不同导致，滨州地区盐渍土主要以粉质粘土和粘土。滨州地区盐渍土天然含水率整体变化不明显。孔隙比作为土的有关密实程度方面的一个规范指标。然而有关天然盐渍土的含盐量与盐的种类严重影响溶陷量，除此之外，溶陷量还与孔隙比的大小有关。滨海盐渍土空隙比主要分布在0.7-1.0左右。其中空隙比越大，土稳定性就越差，然而当与水接触后盐渍土中颗粒间粘结力变小升值消失，严重产生溶陷。

通过对本次研究试验分析及其研究，对盐渍土含盐量测定发现，滨州地区主要为率盐渍土类型，盐渍程度较高，在盐渍土的厚度方面相对均匀，一般分布为1.3-5.0m，盐渍土的厚度与蒸发、毛细水上升高度严重影响，表层含盐量变化不大。

氯盐渍土主要是滨州地区以氯化钠盐和氯化钾盐构成，除此之外还有氯化钙盐等比较容易溶解的盐类 。氯盐以结晶状态存在于地表土壤上部结构中，然而下部结构多数以盐溶液状态存在。氯盐溶解度在各类盐中属于高溶解度的，只有少数盐类，在温度的作用下效果基本没有变化，因此，无论四季交替变化但他们只要在水量充足的情况下就会存在所谓淋湿现象。盐类溶解以后，颗粒间相对空隙变大，密度适当会产生降低。在工程实际中，如果用于修筑路基时，首先要满足技术规范相应的要求才能运用。

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3.2 水泥作为固化剂改良方案制定

本次试验用到的为具有普通性质的硅酸盐水泥，试验所用改良剂用量分别由2%、4%、6%、8%三组组成。式样的制备，通过击实试验条件下，得到不同改良剂作用下盐渍土的最大干密度和最优含水率。通过盐渍土无侧线抗压试验在不同比例改良剂情况下的强度状况及其收养护时间强度的变化。 3.2.1 击实试验

击实试验是通过对土样进行不断地锤击实进而进行有效的研究有关土的方面的压实特性比较有效地研究方案，本次采用重型击实试验分别采用不一样的击实功（锤击次数X落距X锤重）通过对不同比例含水量的土样进行锤击，进而测定出有关土样中最有含水率以及最大干密度，从而有效地运用于路基填筑、施工等方面。除此之外，一般情况下，击实试验有标准和单层击实法二种组成。其中关于检验压实度有关方面的应用方法，一般来说，在关于检验与输水的管线的相应方法时主要采用根据测分层回填方式进行，通过对比压实度的方法，进而检验验证试验后相应的压实度，用于检测是否满足工程规范及其设计方面的要求度，。本次试验开始主要通过常用标准的及时试验方法，从而进一步检测土样的最有含水率以及最大干密度。土样的采取通常采用环刀法进行试验取样，进而测出相关的压实后有关干密度与其天然状态下标准干密度进行对照分析，最后并计算出相关的压实度。

仪器设备主要有击实仪、天平、台秤、标准筛、试样推出器、烘箱、喷水设备、碾土设备、盛土器、修土刀等等。其中主要部件击实仪主要有击锤、护筒以及击实桶构成，其尺寸一般情况下需满足击实仪的击锤具备导筒。天平中称量一般为200g，其相应的分度值为0.1g.台秤选用称量10kg,其相应分度值为5g,标准筛一般选用20mm圆孔标准筛和5mm圆孔标准筛制备。

重型击实试验检验在20mm圆孔标准筛，在标准筛作用下，首先将土样进行相应的搅拌，最终使其达到均匀为止。进而测定其相应的风干含水率。并按照土样中相差较小约2%的测定含水率分别制备成一组式样用于研究，在试验中一般存在大约最少3个其相应的含水率会小于正常塑限的已制备试样，最后其遵循

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以上试验所得进行相应的加水。并将一定的土样放置到相应的盛土盘中约有5.0g,进而按照之前预定完备的土样上进行喷洒合适的水量，制备完成后整齐装入之前准备的盛土器或者塑料袋中。关于在放置时间方面的分类：相对于高液限粘土来说，一般正常条件下保持在24h以后,低液限粘土根据情况具体而定，同时也必须大于2h，关于击实试样，首先将关于击实有关的器材安置在相对比较平整的地面上，在其击实桶内壁及其底板填涂相应的润滑油进行制备。在安装好击实桶与其底板并相应的放置护筒到需要的位置，在此之后，对仪器和相应的试验设备进行检测各项功能是否运行良好，并做好其相应的实验记录。在试验制备准备好的试样中随机选取一定的土样作为研究，分层倒入相应的试验仪器击实桶中，与此同时并相应的把土料进行整平处理，进行分别击实。相比较轻型击实法来说，一般情况下，在选取方面一般主要为600~800g质量的材料用土，每层平均大约25次 左右，对于重型击实法试样的选取一般为900~1100g质量的土样，平均每层大约56次左右。当实验采取人工击实条件下能够使在自然状态下发生自由垂直下落，再次注意，必须保证及时高度大致基本相同，并进行相应的抛毛处理。击实后土样应满足高于击实桶的高度不应大于60mm.并且相应的用相应的修土刀惊醒处理护筒内壁紧接着取下护筒，测出相应的高度进行分析，在此过程中应注意尽量选取多组数进行，选取平均值并具体到0.1mm.

用相应的推土器在试样中制备试样，并选取相应的式样约（轻型大约16~30，，重型大约55~105）进而检测相应的含水率。其称量结果具体准确到0.01g,其相应的含水率必须控制在1%以下，按照相应的公式计算出相应的含水率及其相应的干密度，并绘制相应的图标。如下图所示击实试验常用仪器；

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击实试验作为研究土的性质的比较有效的方法，通过击实试验进而得到的最佳含水量及最大干密度作为有效控制路基压实度验证标准，击实试验是基础方面

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的对施工控制。击实土样的制备如下图所示；

击实试验在一般情况下主要有轻型击实试验和重型击实试验。本次试验主要运用重型击实试验对天然状态盐渍土进行试验测定。

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水泥稳定土的抗压强度标准如下图所示； 层位 基层/MPa 底基层/MPa

对滨州地区盐渍土在不同地点采集土样用于试验研究对图样进行测定得出如下图所示数据； 改良剂剂量 原样土1 最佳含水率17.2 （%） 最大干密度1.80 （g/cm） 通过相关的本次实试验后，得出以下方面的结论，黄河三角洲地区（包括滨州地区）天然状态下盐渍土，在分布区域内性质最佳含水量以及最大干密度整体在一定的范围内分布，如滨州地区盐渍土最佳含水率在17.2%~17.7%分布比较均匀，然而最大干密度则在1.76g/cm~1.80g/cm分布比价均匀，因此如果要运用路基工程实际中，加入改良剂水泥使得，经过一定改良后的材料满足工程规范以及质量要求。

3.2.2 改良盐渍土无侧限抗压强度

1.78 1.76 1.78 1.77 原样土2 17.3 原样土3 17.7 原样土4 17.4 原样土5 17.5 二级和二级以下公路 2.5~3.0 1.5~2.0 高速公路和一级公路 3.0~5.0 1.5~2.5

无侧线抗压强度试验作为检验土的性质的一种比较有效的方法，在运用于检测土的强度性质，具有方便快捷的优势，通过对照试验得出盐渍土在不同条件下的强度，运用对比的方法进行数据分析，能够有效地得出盐渍土的强度验证，因此本次运用的试验研究土的性能比较有效。

首先，关于强度有关的试验是指在检测土的强度试验，对试样的侧边不受限制，也就是说在垂直方向受力，而其试样两侧不受力的作用，相对而言是一种比较理论的试验。其次，对于无侧线抗压强度试验来说一般是用于在没有侧向压力

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的作用下，检验其试样自身抵抗轴向压力所能承受的极限强度以及测定饱和状态下的土的强度和灵敏度。最后，相比较无侧线抗压试验来说，其实就是相对于三轴试验关系密切的一种试验，此时土样不受侧向力影响，其土样的大主应力就是其自身土样的无侧线抗压强度，而此时的小主应力则为0.

试验主要通过运用仪器设备应变控制式无侧限压缩仪、轴向位移计以及天平等。其中，应变控制式无侧限压缩仪主要有测力计、加压框架及升降设备构成，而轴向位移计一般的量程为10mm，比较常用的分度值为0.01mm的百分表，至于天平主要运用称量500g为主，其分度值一般采用0.1g.

试验的主要步骤首先是土样的制备，一般采用直径 高度 。试样制备完成后，在正常情况下需要在试样周围以及上下两端分别涂抹一定数量的凡士林，主要是为尽量避免水分的蒸发，土样准备就绪后，就要将土样放在无侧限压缩仪的底座上，之后慢慢转动仪器，此时随着转动的进行试样与仪器的加压板距离不断靠近直到正好接触为止，此时就要把相关的测力计调整到0刻度上。具体实验要按照具体情况合理选择一定量程的测力计。具体的轴向应变速度控制在一定范围下，通常情况下保持在应变1%~3%左右每分钟，在试验过程中通过不断地转动仪器，使其仪器不断地升降试验，轴向应变最好控制在3%以下，每次间隔在0.5%应变之后就要进行一次读数，如果试验中应变比较快时，最好保持读数间隔1%应变。试验最好控制在5~15min内进行比较合理有效。在实验过程中峰值出现时，最好应该保持在3%~5%的应变结束后就要停止试验；如果不出现峰值就要持续进行直到应变达到相应的要求为止。随后，从仪器上取下土样并进行相应的分析，进一步得出试样的破坏形式以及结构的损坏形状。其试验仪器如下图所示；

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盐渍土本身由于无侧线抗压强度比较低，因此需要通过一定的改良试验，进而检测强度变化，一般情况下通过浸水方式比较前后的强度变以及在不同的水泥掺加比例下强度变化情况，进而得出有效的数据进行分析。

3.2.3 试验改良方案的确定

利用水泥对盐渍土进行改良，可以明显提高盐渍土的物理及力学性质改良，本文主要通过单掺水泥对盐渍土进行改良，改良剂的选用，一般采用普通硅酸盐水泥为准，改良剂所占比例用量分别为2%、4%、6%、8%，并通过采用无侧线抗压强度试验以及击实试验分别对改良后的进行最优含水率以及最佳干密度测定，通过设置对照组进行分析研究得出最佳比例配比。如下先对天然状态的盐渍土进行试验，以研究天然状态下的盐渍土，并按照最大干密度以及最佳含水量数

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据进行分析比较.

改良剂击实结果如表所示 改良剂剂量 原样土1 最佳含水量13.6 （%） 最大干密度1.791 （g/cm）

改良剂水泥与掺量设计如下图所示 类型 单掺 改良剂 水泥 编号 A1 A2 A3 A4

在天然状态下盐渍土在性能方面存在许多缺陷，不能直接用于实际工程中，因此需要在盐渍土进行一定的改良，本次试验采用分别添加不同剂量的水泥作为试验研究的对象，并结合之前研究成果根据工程的实际情况进行具体问题具体分析的原则。选择改良剂—水泥，并借鉴国内外研究文献运用到公路建设中。 3.2.4 本章小结

本章首先介绍关于水泥改良应用，以及水泥土中的有关作用效果，并通过分析工程机理，水泥在盐渍土中的状态以及变化形式，水泥土中出现的物理以及化学机理反应，在有效地时间内保证达到最佳效果，以增强水泥土的在有关强度影响因素。除此之外，水泥的凝结硬化影响到水泥的反应速率以及进行的程度，一般情况下加固土中添加剂所用比例相对较少，天然状态下的土比表面积相对较高，土体内部结构分布相对比较不均匀，土颗粒之间空隙会出现一定程度的差别，进而致使水泥在土体中出现分布差别。这种情况下就会造成，单独的水泥内部骨架， 结构整体稳定性较差，即改良剂水泥没有得到充分的利用。

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原样土2 12.7 原样土3 13.5 原样土4 13.7 原样土5 13.9 1.765 1.782 1.801 1.812 掺量设计思路 水泥（%） 2%标准增加 2% 4% 6% 8%

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本章还通过击实试验以及无侧限抗压试验，首先对天然状态盐渍土进行检测，进而得到数据进行有效的分析，以及在试验中应该注意的事宜，都作简要的介绍，参考以往文献并把得出数据与应用于工程实践中的标准进行对比分析。通过实验结合黄河三角洲地区盐渍土的特性及其性质，并根据以往的经验极其研究表明，在水泥作为改良剂对黄河三角洲地区，充分利用物理力学及其相关的实践机理研究盐渍土各方面的性能研究。在水泥掺量配比选取是首先以2%水泥掺量开始，随后以2%增加幅度进行配比，在自然养护下固化盐渍土强度较差。实验表明盐渍土中存在工程缺陷问题，当掺量加入过少很难起到固化作用，当开始随着水泥比例达到一定比例，经过固化后的土强度效果以及稳定性得到明显提高。

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第四章 关于改良后盐渍土的性能研究

4.1 改良盐渍土的无侧限抗压强度实验

无侧限抗压强度试验作为一种常用试验用于固化土力学强度，具有易操作，简便及快捷的特点，充分用到式样的大量数据做出相应的对比。按照无侧限抗压强用于检验土的强度，探讨相应固化盐渍土耐久性及其强度。 水泥固化盐渍土强度试验结果如下表；

水泥固化盐渍土无侧线抗压强度实验结果 固化材料掺加量 未浸水 无 2%水泥 4%水泥 6%水泥 8%水泥 0.267 0.409 0.876 1.570 1.683 7d 浸水 0 0 0.704 1.086 1.304 未浸水 — 0.543 1.091 1.835 2.125 无侧线抗压强度q/MPa 14d 浸水 — 0 0.882 1.148 1.525 未浸水 — 0,657 1.371 2.149 2.585 21d 浸水 — 0 1.118 1.416 2.220 浸水前（a）

水泥固化盐渍土无侧限抗压强度与养护龄期

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（b）浸水后 2.5 1.522%4%8% 0.5

通过对不同比例以水泥作为添加剂在不同养护龄期变化曲线，盐渍土再添加水泥后，相对于天然状态下盐渍土在无侧限抗压强度方面表现出明显提高。 首先，在未浸水之前，在7d~21d随着养护龄期的增加整体无侧限抗压强度呈现出增长趋势。除此之外，在分别为2%、4%、6%整体随着养护龄期有明显的增加，对于8%的水泥作为添加剂是相对于6%是变化较小，强度的影响差别较小，根据图表以及考虑经济方面等因素综合考虑选用6%水泥添加剂相对比较合理，在此状态下，就能够满足工程规范的要求。在8%添加剂的情况下也满足工程实际规范要求，此时主要考虑经济合理方面。特别值得注意的是在浸水后，2%水泥土在强度方面出现0，这就说明添加剂必须合理使用，保持在一定范围内，过低则会出现强度失效，反之，过量使用则容易导致材料的浪费。

因此，在工程实际中合理选择最佳配比，并综合考虑到在多种因素影响下的试验分析数据至关重要。

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07142128

3滨州学院本科毕业设计（论文） 2.5 1.5 1 0.527d14d21d 0 2%4%6%8%浸水前（a）

浸水前（a）

12.521.57d14d通过对浸水前后结果进行分析研究，在6%水泥土就能够达到路基工程实际的规范要求，图表显示随着添加剂水泥比例的增加，对于试验用的的水泥土达到一定比例会出现不断增强。在满足工程规范的前提下，就要综合考虑各方面因素选择最佳方案，对于工程的实际研究尤其重要。随着龄期的增加，无侧限抗压强度效果明显。

浸水后（b）

02%4%6%8%0.521d27

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4.2 水泥土的击实试验

填筑击实质量必须得到有效的控制，充分研究水泥土的击实特性；把之前实验得到天然土为基础，检测改良土的最大干容重与最佳含水量，并进行相应的对比分析得出数据，研究与之相应的基层填筑质量。通过击实试验得出结果。

水泥土对最大干密度和最优含水率的影响如下图所示； 改良剂剂量 原样土 最佳含水量13.6 （%） 最大干密度1.791 （g/cm）

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2% 12.7 4% 13.5 6% 13.7 8% 13.9 1.765 1.782 1.801 1.812

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1413.8 13.613.4最优含水率 13.21312.8 最优含水率 12.612.4 12.212最优含水率在水泥比例不断变化的同时，增加整体上走势为先缓慢减少，然盐渍土2%水泥4%水泥6%水泥8%水泥后出现相应的增长。并且随着水泥用量的持续增加会呈现出当达到6%左右时变化

相对较平缓，尤其在没有添加水泥的天然状态下盐渍土与添加2%的水泥之间变化比较明显，之后随着水泥剂量的增加会表现出再2%~4%时，最优含水率增加比较明显的阶段，相比4%~8%变化就表现的相对比较缓慢。因此采用6%的水泥添加剂就比较合适,在考虑到整体的稳定性及其相应的研究结果并应用到工程实际中。

1.821.811.8最大干密度1.791.781.771.761.75最大干密度1.74盐渍土2%水泥4%水泥6%水泥8%水泥29

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4.3试验结论

首先通过对水泥作为改良剂改良盐渍土试验研究，改良后的盐渍土性能主要在以下几方面具有明显的提高：

（1） 盐渍土中掺加水泥后，工程性能具有明显改变：

（2） 当水泥掺量在2%~8%时，水泥在盐渍土的改良中作用明显提高，对工程

具有明显的作用，随着水泥含量的添加，其强度增加明显以及在稳定性方面效果显著。

（3） 当水泥掺量为6%时，对盐渍土的改良以及整体的稳定性效果明显，其强

度具有明显的提高。

（4） 水泥改良盐渍土，其相应的无侧限抗压强度随着时间的增加其强度提高明

显。

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第五章 改良盐渍土用作道路底基层填料施工工艺及其技术应

用

5.1水泥改良土施工技术以及施工工艺

路面的底部基层是以承受的力为主，在施工过程中作用明显。用水泥作为改良盐渍土作为路基底料运用到基层建设中。最好避免在冬季施工，温度对材料的影响比较大，并且在养护时间注意保温与施工工艺。在施工过程中底料的运用，要注意配料合适准确、底料的混合保持均匀混合以及做到压实度达到95%以上才能保证工程的需要。改良盐渍土的施工方法一般情况下可分为二种，路办法以及集中拌和法。当采用拌和法时，首先是先把改良后的盐渍土运用在底部承受层， 把土样进行整平完成后并紧接着加入掺加料，在拌合机的作用下完成拌合任务以及整平压实。当采用集中拌合法时，首先应该把土样收集并存放到一定范围内，然后对改良盐渍土在拌合机的作用下，用相应的器材搬运到施工现场，本次研究项目主要选用路拌法。

5.1.1 施工过程的主要过程及其应用

首先，运用水泥作为稳定土的底层时，进行对路基的清洁处理。最重要的是按照规范要求保持平整以及坚实，整体稳定性良好，最终能够满足施工规范要求。若检测中不满足规范的要求就应进行相应的处理使其达到规范要求。在施工放样过程中应注意设桩的位置以及设计标高。

在备料过程中，土料的选取应注意顺序及其范围，并对样品中出现的杂质进行相应的处理，不同盐渍土要注意分类存放，并进行相应的处理，达到规范的要求。水泥的选取采用普通硅酸盐水泥，性能良好无杂质，满足规范技术要求。在水泥土的养护过程中保持土料良好性能，并进行统一之中处理，计算相应的材料用量，处分考虑到土层的整体厚度、干密度以及混合后的总质量，并在配合比含水量、车辆载重，计算出实际的距离。

运输以及摊铺过程中，当遇到较厚稳定土时，应按照具体的情况进行分层填筑压

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实并计算出相应的干容重以及实际所需的土量。按照选料的含水量以及车辆的载重计算出相应的最放距离，避免出现土料的不足以及过度现象。对于运送到施工现场的土料，并把相应的土块进行均匀摊铺。填料的运用以及装卸按照先卸后摊铺，在推土机的作用下，进行整平处理使其具有一定的密实度。

当对土料进行厚度的测量以及干容重，并计算好相应的用量。调整好混合物使其含水量达到一定的要求，并均匀的把水洒到改良的盐渍土中，对于盐渍土整体稳定性极其重要。当含水量达到最佳含水量时并及时进行相应的检测，进行相应的拌合是水泥在盐渍土中均匀分布，机械拌合具有效率明显，并一边洒水一边拌合，这就是所谓的湿拌。

对稳定土进行拌合过程中，随着深度的不断增加含水率具有明显不同，应该保持土样的稳定性，避免出现素土夹层，正常情况下需要拌合两遍以上，如有特殊情况，兵进行具体问题具体分析。

在整形与其碾压过程中，进行拌合均匀后，紧接着进行整平处理，在平地机的作用下对路基进行刮平处理。在整平过程中，首先保证车辆以及交通设施禁止通行，直到达到工程需要的规范要求，整平分为两个过程，第一次整平后进行松铺厚度，第二次过程进行相应的填料。按照相应的路宽以及轮宽轮距等根据具体情况作相应的处理。整形后紧接着就要进行碾压过程，对于常见的问题及时有效地进行处理。

紧接着进行养生处理，养护龄期一般比较长，因此保持良好的性能。 5.2 水泥改良土底层施工质量控制与检测

确保盐渍土运用到施工过程中应符合相应的质量规范，满足技术规范要求。并建立相应的措施保证质量规范要求，各个工序有效的进行着，并紧接着进行相应的检查验收，只有在上一道程序的规范合格后才能进入下一道程序，每步程序都有条有序进行着。其相应的原材料方面以及原材料与水泥混合后要求复合技术指标试验，在施工过程中，至关重要质量检测过程的严谨合理有效的进行，保证工程的质量及其有效。

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5.3 本章小结

本章主要通过对黄河三角洲地区，尤其是滨州地区路基工程的运用及其研究，在具体的工程施工中注意几点；首先，水泥作为改良剂运用到工程实际中，应保持较快的速度进行拌合以及摊平，保持拌合时间的有效及其迅速。其次，实际施工过程中严格控制含水量，保持最佳配合比，以控制整体稳定性以及强度要求。最后，由于水泥的龄期一般来说比较长，确保养护期间水泥土的控制更为重要，按照顺序有效的进行。

在施工过程中，确保施工质量有效地进行着，紧接着监测工作有条不续的进行着，在施工过程中严格按照国家以及交通部规范要求，并进行着相关的阶段性检测。并对数据进行分析，按照以往经验以及规范要求，并结合实际的具体情况进行相应的处理，总的来说，整个施工过程为黄河三角洲地区的公路以及地基处理提供有效的参考。

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结论

本次试验及其研究水泥作为盐渍土改良盐渍土，进而用作基层填料进行有效的研究论证，并在试验过程中有效提出改良后的研究试验进行数据分析研究，在施工工艺的试验后。本次试验主要得出结论首先表现在，通过把水泥添加到盐渍土中，工程性能有明显提高改善，通过试验并结合实际情况，水泥作为改良剂对工程实际影响很明显。

在6%比例的水泥作为改良剂，对于改良稳定性、无侧限抗压强度能够符合相应的工程规范技术要求。试验成果表明，在水泥作用下，稳定性以及无侧限抗压强度具有明显提高，达到相应的路基规范要求。在龄期的增加，改良后的盐渍土无侧限抗压强度增长比较明显，在7d~28d过程中，刚开始增长比较明显，随着龄期增加强度增加缓慢。从改良土用做工程实际来说，水泥与土的比例存在最佳配合比，虽然随着水泥比例的不断增加，混合后的土料无侧限抗压强度不断增加，但是考虑到经济以及施工方面进行综合考虑，采用6%水泥比较合理有效。

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参考文献

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[9]杨玲玲。石灰改良滨海盐渍土强度形成微观机理研究。公路与汽运，2013 [10]刘欢。土壤盐渍化及防治策略研究。现代商贸工业，2011

[11]胡军。土壤固化剂在路基处理道路基层中的应用研究。科技资讯，2007 [12]王婕，陈飞。水泥稳定碎石无侧限抗压强度与抗压回弹模量的关系。公路，2007 [13]柴寿喜，杨宝珠，王晓燕等。渤海湾西岸滨海盐渍土的盐渍特征分析。岩土力学，2008 [14]李芳。SH固化剂与改性固化滨海盐渍土的路用性能及机理研究[天津城市建设学院硕士学位论文]天津：天津城市建设学院，2008

[15]顾强康。硫酸盐渍土的特性试验研究。西安理工大学，2009

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致谢

论文是在尚文涛博士的指导和严格要求下完成的。在学习期间，承蒙尚老师在生活上给予的诸多关怀和照顾，在学业上的谆谆教导和鼓励。尚老师严谨的治学态度和求实创新的精神，让我佩服。老师迎难而上、刻苦钻研的韧劲，更是我学习的榜样。感谢 老师 在我考研期间给予我生活和学习上的巨大帮助，没有老师的大力支持，我不可能顺利的考取研究生，千言万语难以表达我的感激之情。 在大学学习期间，得到了土木教研室陈璐老师生活上的关心和帮助，二位老师对待学生平易近人、对待学术严谨认真的态度着实令我敬佩！

最后感谢我的父母这些年来的大力支持和奉献、对我的关心和照顾，给予我经济上的支援和精神上的莫大鼓励，以及我所有的家人，是亲人的理解、支持和鼓励使我快乐无忧地生活和学习，顺利完成学业。

大学学习生活，使我的专业知识有了一定的进步，试验技能得到了很大提高。我将会把我在科研中学到的严谨认真的态度带到将来的工作岗位中，把所有学到的知识奉献给社会。母校培养了我，我将会尽自己最大的努力为母校争光，我想这是作为一名滨院学子回报母校和老师们最好的礼物！

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致谢

论文是在尚文涛博士的指导和严格要求下完成的。在学习期间，承蒙尚老师在生活上给予的诸多关怀和照顾，在学业上的谆谆教导和鼓励。尚老师严谨的治学态度和求实创新的精神，让我佩服。老师迎难而上、刻苦钻研的韧劲，更是我学习的榜样。感谢 老师 在我考研期间给予我生活和学习上的巨大帮助，没有老师的大力支持，我不可能顺利的考取研究生，千言万语难以表达我的感激之情。 在大学学习期间，得到了土木教研室陈璐老师生活上的关心和帮助，二位老师对待学生平易近人、对待学术严谨认真的态度着实令我敬佩！

最后感谢我的父母这些年来的大力支持和奉献、对我的关心和照顾，给予我经济上的支援和精神上的莫大鼓励，以及我所有的家人，是亲人的理解、支持和鼓励使我快乐无忧地生活和学习，顺利完成学业。

大学学习生活，使我的专业知识有了一定的进步，试验技能得到了很大提高。我将会把我在科研中学到的严谨认真的态度带到将来的工作岗位中，把所有学到的知识奉献给社会。母校培养了我，我将会尽自己最大的努力为母校争光，我想这是作为一名滨院学子回报母校和老师们最好的礼物！

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