爆炸挤淤法在惠州某海域码头软基处理工程中的应用

爆炸挤淤具有施工简便、工期短、投资省等优点,在码头护岸工程淤泥质软基处理中得到广泛应用.本文以惠州某海域码头一期工程为研究对象,根据工程特点和淤泥的物理力学性质,设计了该工程的爆炸挤淤方案及工艺参数.施工质量检测表明:爆炸挤淤软基处理满足工程设计要求,安全性好.     

爆破挤淤技术监理控制浅析

爆破挤淤技术是地基处理方式之一,主要应用于沿海区域淤泥较深的地质条件。爆破挤淤是在抛石体外缘一定距离和深度的淤泥质软基中埋放药包群,起爆瞬间在淤泥中形成空腔,抛石体随即坍塌充填空腔形成＂石舌＂,达到置换淤泥的目的。经过多次推进爆破,即可达最终置换要求。爆破挤淤作为软基处理的方法之一,施工工期短,软基处理效果好,投资少。     

混凝土材料动态球形空腔膨胀的数值模拟

为了验证固体中的空腔膨胀理论,基于混凝土三段式本构模型,用有限元方法对混凝土材料动态球形空腔膨胀进行了数值模拟.数值模拟结果表明,当空腔膨胀压力超过一定阈值后,空腔边界将以该压力对应的恒定速度膨胀,符合空腔膨胀理论中膨胀压力与边界膨胀速度的函数关系.进一步分析表明膨胀压力阈值与混凝土强度呈线性关系.混凝土中空腔边界到弹性波阵面之间的径向应力场分布与理论计算相符,证实了数值模拟的可靠性,揭示了空腔膨胀的物理过程.     

深厚淤泥条件下爆炸挤淤围堤质量检验方法探讨

该文依托福州可门港区4#、5#泊位围堤爆炸挤淤软基处理工程,对工程的质量检验指标及方法展开研究,除采取挤淤体积平衡法、钻孔检测法和物探检测法外,利用现场围堤沉降变形监测手段,增加自沉降量监测法来检验深厚淤泥爆炸挤淤围堤的施工质量.     

水下爆破挤淤施工抛填与爆破参数确定浅析

爆破挤淤技术常用于防波堤、护岸、大型沉箱码头、造船厂滑道等的工程淤泥软基处理。爆破挤淤是通过爆破的办法清除海底的淤泥,实现淤泥和石料的置换,是海底软基处理的一种方法。通过爆炸冲击作用降低淤泥结构性强度,同时利用抛石体本身的自重使爆前处于平衡状态的抛石体向强度降低处的淤泥内滑移,达到泥、石置换的目的。青岛港董家口港区青岛港集团矿石码头引堤工程采用了爆破挤淤施工方案,本方案介绍了淤泥爆破挤淤作用机理、爆破作业安全、参数优化选取和挤淤处理效果。     

抛石挤淤机理及其颗粒流数值模拟研究

利用压载挤淤理论对深圳港大铲湾三期陆域形成工程及海口马村港区一期工程抛石挤淤堤挤淤深度进行预测研究,比较挤淤深度计算值与实测值;通过理论分析,提出抛石挤淤机理;采用颗粒流理论(PFC)模拟抛石挤淤的施工过程及施工控制条件;比较相同作业条件下不同淤泥层厚度的挤淤深度关系。研究结果表明:挤淤深度计算值明显小于实测值;抛石挤淤机理不仅仅是压载问题,它还包含块石动能冲击和局部应力集中对挤淤深度的影响;在不同抛填强度、块石直径的挤淤深度,其模拟结果与实测结果基本吻合,一次性抛石量越大;块石直径越大,则挤淤深度越大;淤泥层厚度越大,则挤淤深度也越大。     

爆炸挤淤处理水下淤泥软基的施工技术

爆炸法挤淤从1985年开始研究开发到今,经过了十几年的发展,通过对近50条海堤的施工进行分析研究,对爆炸法处理淤泥软基的机理有了更新的认识,在技术上得到了更大的发展,施工方法也有了很大的改进,但在铁路路基淤泥软基处理上的应用很少,通过在惠大铁路进港线淤泥软基处理施工中的应用,施工实践证明,爆炸法挤淤的施工技术作为一种成熟的施工技术,在铁路路基淤泥软基处理工程中应用是可行有效的。     

堆载挤淤沉降断面的分段计算方法

以某拦污坝工程为背景,建立了堆载挤淤沉降断面的分段计算方法.根据初期荷载不同挤淤深度时淤泥层的稳定性,搜索得到挤淤瞬时沉降断面,在此基础上,基于比奥固结理论和修正的剑桥模型,建立数值分析模型,得到最终的堆载挤淤沉降断面.计算结果表明,最终的堆载挤淤沉降断面与上覆荷载形式正相关,挤淤沉降断面呈倒梯形分布.最后,采用高密度电法对工程实际堆载挤淤沉降断面进行检测,验证了上述计算方法的正确性.     

基于PFC的软土路基抛石挤淤过程的数值计算研究

以某高速公路抛石挤淤项目为依托,运用PFC颗粒流软件分析了石块粒径、淤泥混砂软土层的淤泥含量、路基自身荷载3种因素对抛石挤淤深度的影响,并计算了抛石挤淤后挤淤层的等效力学参数。研究结论表明:石块粒径、淤泥混砂软土层的淤泥含量、路基自身荷载是影响抛石挤淤处理深度的重要因素,且呈正相关关系。良好的抛填块石级配、在挤淤层上施加外部荷载能够提高抛石挤淤效果。     

对静水中抛填土质围堰挤淤效果的探讨

对于在静水中抛填土质围堰,淤泥的存在将会对围堰的稳定造成影响,必须对淤泥进行合理有效的处理.结合工程实例对水中抛填围堰的挤淤效果进行分析,发现对于淤泥层厚度小于5 m的区域,水中抛填围堰挤淤深度最大可以达到2.6 m.通过对围堰的检测结果发现,围堰施工方法对挤淤效果有重要影响,对于淤泥层厚度不大的静水区域利用水中抛填围堰的自重挤淤可以加快堤基的流塑变形稳定,从而有效提高围堰的抗滑稳定.     

尾矿粉土液化后的大变形特性试验研究

利用GDS动三轴试验系统研究尾矿粉土液化后的变形特性.首先对饱和尾矿粉土进行振动使其液化,再施加静力荷载;分析了固结围压、相对密度、加载速率等因素对变形与孔隙水压力的影响,研究了饱和尾矿粉土液化后的流动变形与孔隙水消散的变化规律.结果表明:不排水试验条件下,固结围压、相对密度对尾矿粉土液化后的流动变形特性影响明显,而加载速率的影响较小;加载试验的最终孔压比一般介于0.7~0.9之间,相对密度对孔压消散过程的影响大于围压的影响.根据试验结果提出了描述尾矿粉土液化后变形特性的三参数模型,并进行了模型参数的拟合计算及模型验证和对比,结果表明该模型具有良好的适用性.     

冲击荷载作用下饱和粉土孔压发展规律及液化特性研究

对四川三溪村滑坡地区的覆盖层粉土进行试验研究,在循环周期荷载作用下通过改变振动频率等主观因素,分析其饱和重塑粉土液化特性.通过改变外界条件,包括围压、动应力以及振动频率等多个因素,研究饱和粉土的孔压变化,进而分析在不同冲击荷载作用下,粉土的液化程度.试验结果表明,在振动频率为5 Hz时,粉土极易发生液化,当频率在其他范围时则明显看出其液化程度降低;在同一围压下,粉土孔压随动荷载的增大呈现出逐渐降低的趋势,其液化程度逐渐降低.     

循环荷载下尾矿粉土的孔隙水压力特性

为了解尾矿粉土在振动作用下的孔隙水压力特性,采用GDS动三轴试验系统对尾矿粉土进行了循环荷载试验,通过施加循环应力使尾矿粉土达到完全液化状态,研究了相对密度及固结围压对尾矿粉土孔隙水压力特性的影响.研究结果表明,尾矿粉土的孔压增长过程可分为4个阶段:孔压快速增长阶段、孔压稳定增长阶段、结构破坏阶段及完全液化阶段;相对密度及围压的增加可以提高其抗液化能力.对比尾矿粉土及砂土试验结果发现:循环荷载作用下尾矿粉土的孔隙水压力特性与砂土不同,其孔压增长规律可用一个双S型模型描述,该模型对粉土和砂土均具有较好的适用性.     

深圳湾海相淤泥的压缩特性研究

海相淤泥压缩特性的研究对于其地基处理沉降准确预估具有重要的实践意义。通过对深圳湾吹填淤泥与海相原状淤泥压缩曲线特征分析,对其压缩特性进行了对比研究,结果表明:1)吹填淤泥的e-P曲线不同于海相原状淤泥,压缩过程分为扰动压缩、弹性压缩、塑性压缩三个阶段,第一阶段压缩系数比海相原状淤泥大一倍以上;2)吹填淤泥的e-lgP曲线转折点对应的固结压力为结构强度,将曲线分为两近似直线;3)由吹填淤泥压缩曲线特征得到的地基沉降简化计算方法,无需事先确定先期固结压力,使用方便且简洁。     

轴流泵橡胶导轴承技术供水临界压力的确定

针对轴流泵直接抽取黄河泥沙水、橡胶下导轴承使用寿命严重缩短的问题,从改造技术供水结构入手,研究了技术供水临界压力,介绍了改造实践的效果及注意事项,为轴流泵改变使用环境和拓展使用范围做出了有力的论证.     

粉土地基液化后变形预测方法研究

基于粉土动三轴液化及液化后试验,提出了一个计算粉土地基在地震作用下发生侧向变形的关系式.引用了由液化后试验推导的液化后变形式,结合经验计算法进行了液化后侧向变形预测方法的探讨,对于粉土地基液化引起的侧向变形预测具有重要指导意义。     

含沙水水轮机导水部件模型实验装置

叙述了新研制的含沙水水轮机导水部件模型实验装置的设计、功能及测试方法。该装置简单、功能多,可用于水轮机引水、导水部件的流场研究与方案对比,也可用于含沙水流在管路及阀门中的流动及水泵工作特性研究;提出的含沙水时流场测压的内外平衡法,解决了测压孔易堵塞的难题。     

交通循环荷载作用下粉土路基的动态响应分析

利用有限元动态分析方法,采用一种能够描述粉土累积变形发展过程的循环本构模型,对安徽淮北地区粉土路基在长期交通荷载作用下的动态响应过程进行了数值模拟分析.结果表明,粉土路基在长期循环加载过程中会产生显著的累积沉降变形.车辆荷载传递至路面以下的附加应力,在经过路面层以后发生较大程度的衰减,然后通过1.5m厚的路基层,附加应力会进一步衰减至最大附加应力的10%左右.因此,1.5m厚的路基层可以考虑作为粉土路基承受车辆荷载的主要工作区.     

主应力轴旋转下高偏压固结粉土动力特性

为研究不同固结方式对粉土在波浪荷载引起主应力轴循环旋转下的性状影响,对长江入海口相对密实度为70%的饱和粉土进行试验。采用空心圆柱仪对重塑粉土试样,进行了固结比为1和2条件下,恒定剪应力幅值的主应力轴循环旋转动力加载,并对相关孔压、应变等数据进行数值拟合分析。结果表明,主应力轴旋转下,固结比为1的试样,随动剪应力增大,孔压开展由三阶段两相态点模式转化为二阶段单相态点模式,而主应变差则在0.2%~0.5%这一小应变范围内发生崩塌;固结比为2的试样,孔压开展仅有二阶段单相态点模式,且孔压比至0.45保持稳定,主应变差则能平稳开展至较大幅值,比等向固结试样有更高动强度。最后采用修正Seed模型及双曲线模型分别对等压及偏压固结试样的孔压开展进行了预测。研究结果较好地揭示了不同固结比粉土在主应力轴旋转下的宏观性状差异。     

微生物注浆固化粉土的微观结构与作用机理

【目的】确定微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术注浆固化吹填粉土的强度效果,明确其微观控制因素与固土作用机理,为微生物固土技术应用于处理吹填粉土提供理论参考。【方法】通过不同注浆轮次微生物注浆固化吹填粉土,采用无侧限抗压试验、X射线衍射分析、扫描电镜分析、压汞分析以及化学分析等方法,比较微生物注浆固化处理吹填粉土的强度、矿物成分、胶结CaCO₃含量、土体微观形貌和土体孔径分布等差异。【结果】 对吹填粉土先后恒压注入A₆₀₀=1.2的巴氏芽孢杆菌和0.1 mol/L的CaCl₂与尿素胶结溶液1～6轮后,其无侧限抗压强度较未处理土分别提高26.8%、33.0%、36.4%、39.6%、59.8%、61.8%,强度随注浆轮次的增加而增加; 微生物固化吹填粉土中的主要胶结物为方解石型CaCO₃,其在土体内部起到胶结土颗粒与填充孔隙两方面作用,微生物注浆固化粉土强度随CaCO₃含量增加而增加并存在敏感阈值,当固化粉土中的CaCO₃含量超过阈值时,固化效果会显著提升,不同粉土的阈值存在差异; 微生物注浆加固改变了吹填粉土的孔隙分布,直径10～300 μm的孔隙显著减少,对10 μm以下细小孔隙影响不大。【结论】采用微生物注浆方式固化吹填粉土是有效的。微生物注浆固化粉土的强度形成受其微观胶结结构与CaCO₃含量影响,吹填粉土的孔隙尺寸能够与巴氏芽孢杆菌的菌体尺寸相容,微生物注浆会显著减少吹填粉土中10 μm以上的孔隙。