重塑黏土临界状态线随初始含水率的变化规律

针对具有不同初始含水率的两种饱和重塑黏土进行了一系列的三轴固结不排水剪切试验,探讨初始含水率对黏土临界状态的影响,得到了不同初始含水率重塑土的应力-应变关系和有效应力路径。根据应力-应变关系曲线发现不同初始含水率重塑土均存在临界状态应力比。基于临界状态土力学理论研究了在p´-q平面和v-lnp´平面内临界状态线随初始含水率的变化规律,并分析了初始含水率对临界状态参数的影响。     

高盐分环境下TDR测试高含水率方法研究

有效采用TDR技术测试土体含水率的关键在于建立介电常数与体积含水率之间的定量关系,目前常用的介电常数与体积含水率之间的Topp经验关系式是建立在低盐分环境下较低含水率条件下的。通过一系列室内试验,探讨了高含盐量环境下高含水率海相淤泥的介电常数与体积含水率的关系。研究结果表明,Topp经验关系式不适用于含盐量为1.5%～4.5%和质量含水率为120%～320%的海相疏浚淤泥。为了快速连续测试海相疏浚淤泥含水率,提出了一种基于w/θ和w/k坐标系定量分析介电常数与含水率关系的新方法,建立了w/θ与w/k的线性关系式,明确了高盐分环境下高含水率疏浚淤泥的介电常数与含水率之间有很好的相关性。同时采用他人已有的试验数据进一步验证了这种方法的有效性。     

排水粉喷桩加固软土地基(2D工法)的试验研究

在分析常规粉喷桩加固软土地基存在问题的基础上,提出了排水粉喷桩复合地基加固软土地基的技术(2D工法)。该工法充分利用粉喷桩和排水板的优点,将二者有机结合,达到经济、有效加固软土地基的目的。文章介绍了该工法的基本原理和应用方法,通过详细介绍现场试验成果,论证了该工法的有效性和优越性,可在工程应用中推广。     

不同固结路径温州黏土固有不排水强度性状试验研究

为研究初始条件和应力状态对重塑黏土固有不排水强度性状的影响,采用应力路径三轴仪对室内制备的温州黏土进行一系列不同固结路径下的三轴固结不排水剪切试验。通过室内试验研究探讨温州黏土不同固结路径下不同平均有效应力固结后三轴不排水剪切应力应变关系和不排水强度特性;引入不同平均有效应力p’下的孔隙指数I_v与不排水强度比R^*_su=S_u/ p’,分析不同固结路径下不排水强度S_u的变化规律,并与Chandler提出的固有强度线IS_uL进行比较分析。结果表明：相同平均有效应力p’下,不同固结路径下不排水剪切强度S_u和不排水强度比R^*_su=S_u/ p’随固结路径的变化而变化;当不排水强度比S_u/ p’=0.33时,孔隙指数I_v与固结不排水强度S_u之间的关系与Chandler的固有强度线IS_uL一致。     

低浓度疏浚淤泥透气真空泥水分离模型试验研究

基于高含水率疏浚淤泥堆场透气真空快速泥水分离方法的专利,设计研制了大型透气真空模型装置。对含水量高达液限3倍以上的疏浚淤泥进行了泥水分离试验研究。结果表明:透气真空技术能够使高含水量淤泥实现快速泥水分离,只需10d时间,淤泥的体积可以减少三成以上,连续抽水一个月左右时的淤泥泥面沉降的应变速率仍达3%/d。基于模型试验结果,还分析了淤泥平均含水量、淤泥泥面沉降速率、尾水悬浮物浓度的变化规律,发现沉降速率与淤泥平均含水量密切相关,尾水悬浮物浓度远低于规范规定的一级排放标准值。     

高含水率疏浚淤泥透气真空防淤堵模型

透气真空技术解决了传统真空处理高含水率疏浚淤泥存在的淤堵问题,但其防淤堵控制尚缺乏有效分析方法.利用Ruth滤水理论建立了高含水率疏浚淤泥径向排水模型,采用透气真空抽水模型的试验结果验证了模型的有效性.同时,明确了反映淤泥排水层滤水性能的径向平均比阻arav在抽水过程中的变化规律:传统真空抽水形成的淤泥排水层有一个被压密的过程,孔隙结构不稳定,排水管道易发生淤堵;而采用透气真空抽水可以使淤泥排水层形成相对稳定的孔隙结构,有效地防止淤堵现象的发生.     

重塑黏土次固结性状的变化规律与定量评价

通过对6种不同的天然沉积土重塑样进行一维压缩次固结试验,明确了重塑黏土次固结变形的主要影响因素为孔隙比与对应于液限的孔隙比,得出了重塑黏土的次固结系数随着固结压力的增大和孔隙比的减小而减小,且相同孔隙比下次固结系数随液限的增大而增大的规律。定义了ln(1+e)-lnt双对数坐标下的次固结系数CαL,提出了双对数坐标次固结系数与液限孔隙比的定量关系表达式,为重塑黏土提供了简便实用的次固结变形计算方法,也为进一步完善Burland等提出的固有压缩概念与压缩理论奠定试验基础。     

天然沉积粉质土压缩特性研究

采用自由活塞薄壁取土器自地表至深度70m取得不扰动原状粉质土样,通过一系列物理力学试验,对比分析了天然沉积粉质土与天然沉积粘性土的异同。明确了位于塑性图A线下方的粉质土的重塑压缩性状可以用孔隙指数进行归一化,其孔隙指数和固结压力的关系与基于塑性图中位于A线上方的粘性土试验数据提出的固有压缩曲线一致。但是,天然沉积粉质土的天然沉积状态线位于普通粘性土的天然沉积压缩线的上方。结果表明,天然沉积粉质土比天然沉积粘性土有更高位的结构,灵敏度更高,更易于受到取样扰动的影响。     

按强度控制疏浚淤泥堆场围堰稳定性的设计方法

现行规范关于疏浚淤泥堆场围堰稳定性的规定不明确,通过对不同工况下疏浚淤泥堆场围堰的稳定性分析发现,围堰的稳定性主要取决于整体抗滑稳定性和基底压应力最大值与最小值的比值,而围堰的抗倾覆稳定性和基底面抗滑稳定性可以忽略。基于疏浚淤泥堆场围堰整体抗滑稳定性验算过程中围堰坡比与筑堰材料强度之间的对应关系,提出按强度控制疏浚淤泥堆场围堰稳定性的设计方法,即在围堰基底压应力最大值与最小值的比值满足稳定性要求的前提下,以满足围堰整体抗滑稳定性最低要求的筑堰材料强度值作为围堰稳定性的控制条件,并验证了该方法的可行性。     

高含水率疏浚淤泥平板贯入剪切强度试验研究

针对中国缺乏高含水率疏浚淤泥不排水强度的有效测试方法的现状,引进了Tan课题组提出的平板贯入剪切试验方法,对分布于中国不同地区的3种疏浚淤泥进行了系列平板贯入剪切试验,分析了加载速率对不排水强度测试结果的影响以及贯入深度随贯入时间的变化规律,完善了平板贯入剪切试验测试方法。基于平板贯入剪切试验数据,分析了疏浚淤泥的不排水强度性状和主要影响因素,导入含水率与液限之比对各种疏浚淤泥的不排水强度进行归一化分析,验证了平板贯入剪切试验测试方法的有效性,为该测试方法应用于中国疏浚淤泥的强度测试奠定了基础。