真空动力固结加固吹填土地基的试验

结合河北省某大面积吹填土地基处理工程,对真空动力固结在加固含饱和粉质黏土夹层的吹填土中的工艺参数进行了现场试验研究.通过对加固过程中超静孔隙水压力、深层沉降、强夯工艺参数等的分析研究,探讨了真空动力固结应用于含淤泥质粉质黏土夹层吹填砂土的加固机理.试验研究表明,真空动力固结处理吹填土地基取得了良好的加固效果,可为类似工程提供借鉴和指导.     

统一固结理论在吹填土中的应用

本文介绍了包含六个基本方程式的统一固结理论,它将土体主固结和次固结阶段统一考虑,认为土体的应力应变关系不是唯一的,而是应变速率的函数。通过一系列室内固结试验及渗透试验求出了一种吹填软粘土的固结参数,采用有限差分法将统一固结理论应用于室内试样和现场土体的固结计算,试验和计算结果表明,统一固结理论具有普遍适用性和合理性。     

浅谈真空动力固结法加固吹填土地基

结合河北唐山沿海某地基处理工程,利用室内外试验资料,通过对真空动力固结前后地基土物理力学指标进行对比分析,总结了真空动力固结法加固吹填砂土地基的效果。提出了合理的真空动力固结施工工艺参数,试验研究表明真空动力固结处理吹填土地基取得了良好的加固效果。     

吹填土热力固结和强度特性试验研究

揭示温度对吹填土固结和强度特性的影响,对合理评价热真空预压加固效果具有重要意义.通过自主研发的温控三轴仪,系统开展了吹填土的热力固结和强度试验研究.重点分析了不同温度下吹填土的排水体积、渗透系数、孔隙水压力和固结度的演化规律,研究了固结后吹填土在排水和不排水条件下有效应力路径和应力应变关系,提出了考虑不同温度的邓肯-张模型参数.结果表明,升温过程中,土体固结变形存在明显的三阶段特征:快速增加阶段、缓慢增加阶段和稳定阶段.排水量呈指数关系增长,渗透系数线性增长,孔隙水压力消散加快,固结度逐渐增大,吹填土排水与不排水抗剪强度均显著提高.不排水条件下CSL线斜率M值大于排水条件下M值.升温不排水条件下吹填土有效球应力p′值基本维持不变,升温排水条件下吹填土偏应力q随着球应力p线性增加.确定了不同温度条件下邓肯-张模型参数,提出升温不排水条件下,可采用邓肯-张模型来描述应力应变关系,但在升温排水条件下,可采用邓肯-张模型和线性模型综合反映应力应变关系.     

吹填土的一维大变形固结计算模型

本文探讨了一维大变形固结计算模型,同时采用显式差分与隐式差分相结合的方法离散固结基本方程,建立了应用上更为普遍的一维大变形固结计算模型。文中还初步探讨了定解条件,并对几种情况进行了计算和分析比较。     

真空负压源深度对吹填土地基固结沉降的影响

为研究真空负压源深度对吹填土预压处理效果的影响,开展真空负压源分别位于深部的下位抽真空和位于表层的上位抽真空预压加固室内试验。根据固结过程中土体分层沉降量、排水量、不同深度处真空度监测结果,对不同真空负压源深度的固结土层真空度传递效率、固结沉降特点等进行分析。结果表明:当负压源位于加固土体深部时,可有效提高真空度传递效率,缩短下层土体排水路径并改变中层土体渗流方向,同时上层固结土体可保持较高真空负压;深部土体可得到有效加固且土层固结沉降将更为均匀,真空预压加固方法的有效加固深度得到较大幅度的增加并可一定程度上控制加固土体的工后沉降。     

不同固结度真空预压联合堆载加固吹填土室内试验研究

针对滩涂围垦区吹填土处理困难,真空预压处理后无法满足强度和标高要求,传统真空联合堆载处理工期长,效果不尽如人意的问题,通过对五种不同固结度下堆载的联合加固法进行室内模型试验研究,探究堆载时土体固结度对真空联合堆载预压处理效果的影响。通过对试验过程中的数据分析和试验结果检测表明,在土体固结度为27.8%的时候堆载,处理时的出水速率快、出水量大、表层沉降明显,处理后的土体固结度达97.3%,十字板抗剪强度大、含水率低、处理效果较优,说明在固结度较低时堆载,提高了堆载荷载的利用率,改善了处理效果。     

增压式真空预压法加固海相吹填土现场试验研究

为进一步推动真空预压法在海相吹填土地基中的应用,克服其自身的局限性,探讨增压在真空预压法中所起到的作用,依托温州某吹填工程开展现场试验研究,包括增压式真空预压法和常规真空预压法的现场对比试验,对现场的膜下真空度、表层沉降进行了分析,重点研究加固后增压式真空预压处理后的地基承载力的变化规律和加固效果,并与常规真空预压法进行对比。结果表明显:增压式真空预法加固效果明显,土体深层次承载力有一定程度提高,尤其在吹填面以下1.5~3 m的范围内增压区比常规真空预压区土体强度高。     

电渗复合真空预压法加固湖相吹填土试验研究

针对湖相吹填土高含水率、高压缩性、低渗透性等特点,采用电渗复合真空预压法进行室内模型试验,并对湖相吹填土的加固效果及试验所用导电塑料排水板的可行性进行研究。试验结果表明:前期抽真空排出部分自由水后停泵,电渗过程中应采用间歇通电、电极转换技术,在间歇通电过程中抽真空排出电渗产生的汇聚在阴极的水,将电渗与真空预压交替进行可实现对吹填土的深层处理并节省能量;导电塑料排水板代替传统金属电极具有明显的优势,可集电渗、排水及真空度传递通道为一体。     

吹填土在冲击荷载下的渗透性试验研究

通过制配不同细粒含量的吹填土样,在自行改装设计的渗透仪内进行了冲击荷载作用下的渗透性试验研究,试验中考虑了细粒含量、冲击能量、冲击遍数和夯后时间等4个因素对夯后土样渗透系数的影响.试验结果表明,细粒含量对冲击荷载下吹填土渗透系数的影响存在一个"分界点",其质量分数范围大致在20%～30%之间.通过对试验数据进行统计和拟合,建立了不同细粒含量吹填土在冲击荷载作用后渗透系数随时间变化的预测公式.     

吹填土固结过程中结构与物理性质变化

吹填土的固结过程是土颗粒从无序不规则排列到有序较规则排列,直到絮凝并形成较稳定土结构的过程.在吹填土室内模拟加固试验的过程中,在指定位置和深度采取土样,进行土样的基本物理性质和微结构的测试.对土样微观结构、颗粒粒度、颗粒丰度、颗粒定向性以及宏观基本物理性质变化进行分析.结果表明:深部颗粒团聚程度大于浅部.浅部颗粒水平向的变化大于竖向,深部竖向和水平向的变化程度相似.结构单元体粒径2,μm的颗粒数量不断减小,20,μm颗粒数量不断增加.颗粒丰度有减小趋势.土颗粒定向于某个或某几个方向.定向性和丰度的增加促使颗粒的团聚.该过程是土颗粒由不稳定向稳定状态不断过度的过程.集粒的形成大幅度改善宏观物理性质,表现为含水率的减少和密度的增加.     

匀速等量堆载的真空联合堆载预压下吹填土工程特性试验研究

针对温州滩涂围垦区吹填土处理难度大、强度低、工期长等问题,在真空-堆载联合预压下,采用5 k Pa/d匀速堆载的方式进行室内模型试验;同时设立真空预压对照组。对真空度、孔隙水压力、表层沉降进行监测并分析变化原因。通过加固后的土体含水率和十字板剪切强度对加固效果进行对比分析。试验结果表明:真空-堆载联合预压处理技术能够又快又好地加固温州吹填土。匀速堆载时真空度、孔压和土体表面沉降有明显变化;但随着时间推移而减弱。加固效果优于真空预压。     

基于棉花秸秆排水体的吹填淤泥真空预压试验研究

采用棉花秸秆代替传统真空预压法中的塑料排水板,对吹填土进行加固,通过棉花秸秆排水体真空预压模型试验,监测试验过程的真空度、排水量、沉降量和卸载后含水率等指标,考察该技术的可行性。试验结果表明:棉花秸秆排水体直径越大、密度越小,加固效果越好。当秸秆捆直径为45 cm,密度为0.063 7 g/cm~3时,真空预压排水一段时间后,其真空度维持在90～100 kPa,累计排水量约120 L左右;稳定后的土体沉降量约30 mm。加固后土体含水率明显下降。以上结果均表明秸秆排水体能较好地加固吹填土。此外,棉花秸秆作为农作物废弃物和可降解材料,具有成本低廉、绿色环保等优势,该技术值得工程推广。     

不同处理方法下吹填土微观结构特征研究

以天津滨海新区吹填土为研究对象,用X射线衍射分析方法确定吹填土中的矿物成分,并结合扫描电子显微镜微观结构照片,利用WD5图像处理系统对土体的微观结构作定量分析,讨论两种不同加固处理方法下天津滨海新区吹填土结构单元体、孔隙的丰度和定向频率等评价指标的变化情况.试验分析表明,经过排水处理后,孔隙率变小,土中结构单元体从较为松散的状态转变为团聚状态,孔隙也随之进行调整,孔隙数量减少,定向性逐渐不明显,土体固结程度变高.     

吹填土沉积固化后结构强度增长的机理分析

根据吹填土沉积固化后的压缩试验,提出了吹填土结构强度的概念,并且由试验结果得出了吹填土固化后结构强度与压力的关系曲线,发现了结构强度随压力增长的趋势.从微观结构的角度,以微观结构定量化数据为基础,系统地分析了吹填土结构强度的增长机理.     

Settlement Prediction of Dredger Fill with the Optimal Combination Model

Post-construction settlement has gained increasing attention because it frequently causes engineering problems. A combined model is a commonly used prediction model that overcomes the difficulty of a single model（ i. e., cannot reflect various regulations of settlement at some stages or the entire process）. In this study,the correlation coefficient,maximum error values,and other values were obtained according to the fitting and predicted results of a single model. The coefficient of variation was then introduced to determine the weight of each model forming the combination. The proposed model was used to fit and predict for settlement and overcome the issue of utilizing a single model while determining the weight. The fitting predictive effect was also analyzed using the settlement fitting precision results. The fitting precision of optimizing the combination model is high. The predicted data of the post-construction settlement are closer to the calculated value of the settlement monitoring data. Moreover,the proposed model has good practicability,does not require the interval data of settlement,and restricts the model number. Thus,this model can be applied in the engineering field.     

天津人工海岸吹填土内源污染物分布规律探讨

为了查明人工海岸吹填土中内源污染物的分布规律和影响因素,对天津围海造陆形成的海陆水交换带吹填土的结构成分、渗透性以及总氮、总磷的分布进行了现场取样分析和室内模拟实验.结果表明:受地下水系统渗透性变化作用,内源污染物具有偏向性分布规律,向海侧高于背海侧;受吹填土自身颗粒结构变化以及离子交换、沉淀反应等理化作用,内源污染物表现为吹填久的区域高于新近吹填区.此研究对人工海岸地下水和海水的水质保护具有实际应用价值.     

碱渣土的真空-电渗联合排水固结特性试验研究

文中给出了碱渣土的真空预压排水法和真空-电渗联合法排水固结的对比试验结果,分析了真空-电渗联合法的排水固结机理.室内模型试验结果表明,真空预压排水法和真空-电渗联合法对碱渣土均具有明显的排水效果,且真空-电渗联合法比真空预压法的排水效果更加显著.尤其是在真空预压排水结束后,真空-电渗联合法仍产生明显的排水效果,具有水头梯度下的排水固结和电场作用下的电渗排水固结两方面的排水固结机理,因而比单纯的真空预压的排水速率快,排水固结量大.文中结果可扩展用于对软土地基的加固.