自重和真空负压下吹填淤泥固结性状分析

利用吹填淤泥造地能够解决建设用地紧缺及吹填淤泥对环境污染等问题。联合IFCO BAT系统和TDR系统,设计大型模型试验对吹填土在自重及真空负压下固结特性进行研究。试验得到吹填淤泥在固结过程中孔隙比、渗透系数、孔隙水压力和土面沉降的变化情况,并整理得到孔隙比和渗透系数随有效应力的变化关系,发现与Tiller(1984,1985)模型接近,同时得到了Tiller模型中各项参数。还在Gibson一维大变形固结理论和Tiller模型基础上建立了以有效应力为控制变量的吹填淤泥在自重和负压作用下的固结模型,并用差分法对其进行求解。讨论了孔隙水压力在固结过程中的变化情况和固结度随负压的变化情况。最后,采用所提出的固结模型对吹填淤泥模型槽试验进行了分析,理论计算结果与试验结果相近。     

吹填淤泥自重固结性质试验研究

大变形自重固结理论可广泛应用于堆场设计和堆场吹填淤泥处理等方面,但对于沉积柱试验中淤泥的自重固结性质,尤其是非线性压缩关系和非线性渗透关系,并没有进行详细深入地研究。利用研制的沉积固结试验方法研究了太湖和白马湖吹填淤泥的自重固结性质。该方法由沉积柱、孔隙水压力测试装置和分层真空取样装置组成,利用该方法可得到淤泥自重固结过程中泥水界面、超静孔隙水压力、密度、有效应力、颗粒分布、压缩关系和渗透关系等参数的变化规律。压缩关系试验结果表明:两种淤泥压缩关系是非线性的。在较低的有效应力时随有效应力的增大孔隙比迅速减小,在较高的有效应力时随有效应力的增大孔隙比减小趋势趋缓。存在一个有效应力的分界点,低于此点不同时间时有效应力与孔隙比的关系较为分散,此时淤泥的压缩性很大,高于此点不同时间时有效应力与孔隙比的关系可认为是唯一的。两种淤泥渗透关系是非线性的。淤泥的非线性压缩关系和渗透关系可采用幂函数关系。     

吹填软土一维大变形自重固结的有限差分数值解

吹填软土发生自重固结的物理本质在于超孔隙水压力的消散与有效应力的增长,以往有关土体大变形自重固结问题的求解方法多基于Gibson大变形固结理论,未从物理本质上反映土体的固结过程。文章基于Gibson大变形固结理论的有关假定,推导建立以超孔隙水压力为变量的一维大变形自重固结控制方程,该方程的形式简单,系数的物理意义明确。结合吹填软土自重固结的边界条件及初始条件,采用修正隐式差分格式的有限差分法求解得到方程的有限差分数值解,该数值解能够求解任意e-σ′和e-k函数关系下吹填软土的自重固结过程。通过与Lee和Sills求得的解析解及SWC模型解对比,从超孔隙水压力、孔隙比及沉降3个方面对数值解的正确性进行验证。利用文章所提方法分析初始厚度、初始孔隙比及土粒比重对自重固结性状的影响。分析表明,土体自重固结过程中的沉降固结度始终大于孔压固结度,初始厚度对孔压固结度的影响更大,初始孔隙比及土粒比重对沉降固结度的影响更大。     

吹填淤泥土的固结特性研究

介绍了大型围海吹填造陆工程中,采用堆载预压与真空堆载联合预压法加固处理吹填淤泥与原状淤泥的工程实例。对该工程B2场地吹填淤泥落淤与软基处理前后物理力学性质、吹填淤泥与原状淤泥的压缩变形、孔压与真空度测试结果进行分析。结果表明：吹填淤泥经晾晒与自重固结作用,物理性质得到大大改善,表层0～1m平均含水量与孔隙比明显小于下层...     

青岛滨海公路吹填地基的固结特性分析

以青岛滨海公路试验段海相吹填软土地基的特点,分析了其固结特性.采用考虑荷载逐渐增加的固结理论,结合吹填土的应力和边界条件.探讨了吹填土的固结规律和孔隙水压力消散的计算方法,并分析了吹填土不同施工时间的沉降过程曲线,得出有益的结论,为青岛滨海公路进一步选择软基处理方案提供了参考.     

滨海滨河软土地基利用吹填砂排水固结及沉降研究

以广州地铁某工程段软土地基加固处理为工程实例,介绍滨海、滨河地区利用地理优势采用吹填砂堆载预压进行排水固结加固,通过工程现场监测数据分析比对,表明该区域软土地基加固效果明显。为同类工程的设计和施工提供参考。     

吹填淤泥落淤渗透压缩非线性关系分析

沿海地区围海造陆吹填淤泥吹填后落淤阶段渗透压缩特性的认识,对其自重固结性状预测及后续软基处理设计具有重要意义.由于吹填淤泥吹填初期呈泥浆状,取样试验存在诸多困难,现有渗透固结试验仪测定其渗透压缩参数周期长、成本高,因此对超软土渗透压缩特性的研究工作还非常有限.本文在总结淤泥渗透压缩非线性关系及渗透系数与物理性质之间经验...     

两种类型吹填场区地基土的次固结特性试验研究

利用单向固结仪,对天津滨海中心渔港地区真空预压处理后和未处理两种类型吹填场地的地基土进行一系列一维压缩次固结试验,获得应变、应力、孔隙比和时间关系,对比分析其次固结特性及其影响因素。结果表明:随着荷载的增大,次固结系数Ca先增大后减小,其中已处理土样Ca增长幅度很小,增长了14%;未处理土样Ca则大幅增长了11倍;次固结系数随含水率增大呈上凹形非线性增长,与压缩指数呈良好的线性关系,随时间的增加均呈对数下降趋势。次固结特性受土样高度和排水条件影响明显。所提出的适用于吹填场地基土特性的次固结系数模型及变形预测方法简便实用。通过与试验结果的比较,表明基于该模型计算的Ca值和次固结变形量均拟合较好,能够较好地模拟吹填场地基土的变形特性。     

吹填淤泥次固结特性试验研究

通过室内试验对吹填淤泥次固结系数随固结压力及固结历时的变化规律、次固结系数与压缩指数的关系进行了总结分析.结果表明:次固结系数在工程预压荷载75～125kPa内随固结压力的增加变化最显著；在两相邻试验时段内次固结系数减小25.7％～27.0％,受固结历时的影响十分明显；③次固结系数与压缩指数之比Ca/Cc=0.025 5～0.026 9,为沿海地区软土Ca/Cc的上限值,受压缩指数变化的影响最显著.在此基础上提出了考虑压力影响的吹填淤泥次固结变形计算方法.     

填海工程吹填淤泥地基固结沉降研究

以某填海工程为背景,介绍采用堆载预压法加固吹填淤泥地基的监测及效果,并采用有限元软件对地基处理过程进行数值模拟,分析了计算和实测结果的差异性,结果证明有限元模拟是可行的,可供类似工程参考。     

pH值对工程废浆稳定、絮凝及固结特性的影响

在影响药剂真空预压法处理工程废弃泥浆效果的诸多因素中,pH值是其中最重要的因素之一。文中关于pH值对工程废弃泥浆稳定、絮凝和固结特性的影响进行了研究。首先探讨不同pH值时废浆中土颗粒Zeta电位的变化规律;然后研究泥浆不同pH时絮凝剂APAM的最佳添加量和不同pH值调节方式时废浆的絮凝效果;最后通过固结试验分析了在絮凝剂APAM添加量相同情况下不同pH值导致废浆的不同固结特性。研究结果表明：①土颗粒表面Zeta电位的绝对值随废浆pH值的增大而减小,颗粒粒径随pH值的减小呈增大趋势,特别是在酸性条件下,废浆中土颗粒更容易发生聚沉,小于0.01mm的土颗粒多变为0.01~0.02mm的土颗粒;②不同pH值的废浆在达到最佳絮凝状态时各条颗分曲线相差不大,但是APAM的最优添加量随着废浆的pH值变化而变化;③pH值的不同调节方式对废浆的絮凝效果有较大影响,相同pH值时,采用CaO调节方式得到的废浆絮体粒径要比采用NaOH调节方式得到的废浆絮体粒径要大;④固结试验表证明pH值接近中性泥浆絮体的固结系数最大,建议在药剂真空预压处理工程废弃泥浆时将pH值调节至中性。研究成果对药剂真空预压乃至压滤、离心法处理工程废弃泥浆实践均具有一定的实际指导意义。     

武汉地区三级阶地粘性土热物理性质试验研究

研究粘性土热物理性质与温度、密度、含水量及孔隙比等参数间的关系。在武汉地铁详勘阶段,采取三级阶地粘性土原状土样26组,在不同室温下进行热物理性质试验,同时测试土样的含水量及密度。结果表明:测试温度对原状土样导热系数及比热容的影响较小;粘性土导热系数随原状土样密度的增加而增加,随孔隙比的增加而降低;比热容随原状土样含水量的增加而增加。并给出便于工程使用的导热系数及比热容计算公式。     

磷酸盐对铅污染土–膨润土竖向隔离墙材料沉降特性影响的试验研究

土–膨润土竖向隔离墙广泛应用于控制地下水中污染物的运移。将两种磷酸盐用于铅污染环境下传统隔离墙材料改良,以增强墙体材料分散性,提高其对污染物的阻滞效果。通过一系列沉降试验和微观扫描电镜试验,研究了不同铅浓度、磷酸盐掺量和种类下土–膨润土隔离墙材料的沉降特性及其变化规律,并给出相应的机理解释。试验结果表明,隔离墙材料在铅污染作用下发生絮凝,沉积物体积增加36%;磷酸盐作用下,铅污染试样沉降模式由絮凝沉降型转变为累积沉降型,同时沉积物体积明显减小,沉积物结构更致密;磷酸盐的空间位阻效应和具有增加土粒表面负电势的性能使得隔离墙材料的分散性得到显著改善,土颗粒保持为平行有序的排列结构;相同磷酸盐掺量下,掺加六偏磷酸钠试样的沉降体积较小,其对铅污染试样的分散效果优于焦磷酸钠;铅浓度为0~0.1,1~2和6 mmol时,六偏磷酸钠最优掺量分别为0.1%,0.5%和2%。研究成果可对改善受污染隔离墙材料的分散性提供一定参考。     

滨海相软土固结—渗透联合测定试验研究

将K0固结仪改装成高压固结—渗透联合测定试验仪,对上海地区滨海相原状软粘土试样、重塑软粘土试样和粉土试样进行了固结—渗透联合测定。对比分析了不同荷载和水头耦合作用下上海软土的变形及渗透特性,并对上海软土试样垂直向和水平向的e-k关系曲线进行了拟合,得到了孔隙比和渗透系数的关系表达式。试验结果表明：结构性对上海软土的固结...     

膨润土的性质及其对水泥浆溶液的影响

分析了膨润土的性质及其对水泥浆溶液的影响,试验结果表明,膨润土较好地改善了水泥浆的粘度、吸水率等工作性能,从而有利于提高灌浆效果,但同时随着膨润土掺量的增加,也会在一定程度上降低浆液的强度,如果粘度过大也很容易使得注浆泵堵塞等,因此在配制浆液时要综合考虑膨润土对浆液的影响,根据实际工程选取合理的配比。     

黏土铺盖裂缝淤填固结的理论与试验研究

针对渗透力作用下黏土铺盖裂缝的淤填固结问题,对其固结机理进行阐述。在充分考虑了孔隙比与有效应力、孔隙比与渗透系数的非线性关系条件下,提出了以孔隙比为控制变量的大变形固结微分方程。通过渗透诱发固结试验确定微分方程中的待定系数,该系数综合反映了软黏土初始孔隙比、压缩性、渗透性等随时空变化的影响。采用数值方法求解微分方程,得出了孔隙比在固结过程中随时空的变化规律。采用模型试验模拟了淤填黏土的固结过程并对数值计算结果进行了验证。选择渗漏问题严重的水库进行了现场试验。     

压实黄土的一维次固结特性研究

在一系列的一维固结试验的基础上,探讨了压实黄土的次固结特性,分析了固结压力、固结时间、加载比和超载预压处理对次固结的影响。试验结果表明:随着固结压力的变化,压实黄土的次固结系数表现出与当前应力状态有关的变化规律。当处于正常固结状态时,次固结系数近似为一常数;而当超载预压处理后,次固结系数随超载比和超载作用时间不同而变化。同时,在正常固结状态时,次固结系数与压缩指数具有很好的相关性,且受加载比和作用时间的影响较小。