海水环境下高含水率疏浚淤泥自然沉积规律研究

我国近海岸工程中每年都会产生大量疏浚淤泥,了解海水环境下疏浚淤泥自然沉积规律是疏浚淤泥堆场处理时提高堆场储存效率的前提。通过开展不同盐度下疏浚淤泥自然沉积试验,探讨盐度对疏浚淤泥沉积规律的影响,明确海水环境下疏浚淤泥的沉积规律。试验成果表明,在海水环境下泥浆的沉降曲线可分为区域沉降与固结沉降两种类型,区域沉降分为阻碍沉降与自重固结两个阶段。泥浆自然沉积过程中泥面在初始阶段的沉降速率与盐度密切相关,随盐度的增加而增加。海水环境下土的初始结构形成时的含水率在5~9倍液限间,并且随盐度的增加而降低。     

低有效应力状态下疏浚泥不排水强度试验研究

运用平板贯入剪切法对自重固结后的高含水率疏浚泥进行不排水强度试验,探讨低有效应力状态时试验结果表明,疏浚泥自重固结后的不排水强度随含水率的增加而非线性降低。在相同含水率时,自重固结后的不排水强度显著大于重塑状态时的不排水强度。同时高含水率疏浚泥自重固结后的不排水强度随有效应力的变化关系与天然沉积土的强度包线相似,当有效应力小于0.2 kPa时,不排水强度随有效应力的变化较小,当有效应力大于0.2 kPa时,不排水强度随有效应力的增大而增大。     

初始含水率对白马湖疏浚淤泥透气真空排水效果的影响

针对不同疏浚工艺造成的疏浚淤泥初始含水率不同以及新疏浚淤泥含水率在短时间内呈现较大变化的实际工程情况,为探究初始含水率对疏浚淤泥真空排水效果的影响,对白马湖疏浚淤泥进行了不同初始含水率的淤泥透气真空排水室内模型试验。结果表明:(a)淤泥的初始含水率越高,真空促排作用产生的表面水越多,相同时间内淤泥促排含水率下降量越大,淤泥的排水效果越好;淤泥的真空排水过程可分为3个阶段,即快速排水阶段、稳定排水阶段以及缓慢排水阶段。(b)淤泥的初始含水率越高,淤泥进入缓慢排水阶段的时间越短,淤泥的真空排水周期也越短;淤泥的初始含水率越高,淤泥的含水率降低量越大,含水率降低过程越缓慢。     

高含水率疏浚淤泥的真空固结模型试验研究

在真空预压过程中,真空度通过排水板向淤泥中传递,为了探究淤泥中真空度的传递和分布规律及其对真空固结处理效果的影响,进行相关室内模型试验的研究,试验用泥为泰州引江河17号排泥场的低液限黏土,施加的真空压力为100kPa,初始含水率为两倍液限.结果表明,淤泥中真空度沿排水板径向呈衰减趋势,在抽真空245h后,距离排水板3cm处的测点的真空度最大,达到55kPa,7cm和12cm处两个测点的真空度读数依次减小.加固后土体径向强度分布曲线具有类似规律,且径向强度分布曲线的拐点与径向真空度分布曲线的拐点相近,可以认为淤泥中真空荷载的传递与分布规律和真空预压的加固效果具有联系,试验从淤泥中径向真空荷载的传递与分布规律中探究传统真空预压技术处理高含水率疏浚泥时出现的排水板周边的"土桩"的主要成因.     

疏浚淤泥真空排水室内试验仪器研制

针对疏浚淤泥真空排水室内试验小模型筒的尺寸效应以及方形箱边界摩擦影响较大的问题,研制了以大直径圆筒为试验容器的疏浚淤泥真空排水室内试验仪器装置。装置包含模型箱、排水系统、加压系统、真空抽气系统、阀门控制系统、尾水收集系统和量测系统7个主要部分。通过3组对比试验,在3种真空度作用下对仪器装置进行了测试,试验结果符合真空排水的基本规律,同时证实了最优真空度的存在。     

石灰-粉煤灰改良高含水率疏浚淤泥的试验

针对我国大量发生的疏浚淤泥难以处理和污染环境的问题,采用生石灰和废弃粉煤灰为改良材料,通过置换试验和增加试验,研究石灰-粉煤灰改良淤泥的含水率、液塑限和无侧限抗压强度的变化规律.结果表明:改良土的含水率都会随着养护龄期的延长和材料添加量的增加而有效地降低;龄期和粉煤灰添加量对改良土的液塑限和塑性指数的影响较大;在石灰中添加粉煤灰作为辅助材料时,可以显著提高强度,在粉煤灰添加量为4倍的石灰添加量时比单独添加粉煤灰强度增长达10倍.     

吸水树脂快速固化高含水率疏浚淤泥试验

为利用吸水树脂快速固化高含水率疏浚淤泥,以树脂和淤泥直接拌和、树脂按不同方式布置于淤泥中的试验为基础,研究树脂使用方式对淤泥状态和质量含水率变化的影响。试验结果表明:树脂与淤泥直接拌和可以提高淤泥的液限和塑限,并能快速将淤泥由流态转变为可塑态,方便淤泥的转运;吸水树脂沿水平或垂直方向布置在淤泥中,能快速将淤泥质量含水率由初始的1.3倍液限降至液限含水率附近;吸水饱和的树脂在30℃左右的环境中烘干后可以循环利用以降低成本;不同的使用方式的吸水树脂对不同状态的高含水率疏浚淤泥的固化效果均较好。     

秸秆纤维改良高含水率疏浚淤泥的干缩特性研究

开展室内干缩试验,探究秸秆纤维掺量、尺寸等对疏浚淤泥干缩特性的影响。通过测定裂缝开展临界时间T_(IC)、最大裂缝宽度、表面裂隙率等物理指标评价改良效果。试验结果表明:秸秆纤维可以有效促进疏浚淤泥干缩;随着秸秆掺量增大,T_(IC)逐渐降低并在掺量达到3%后趋于稳定;最大裂缝宽度与秸秆掺量呈负相关;表面裂隙率随纤维掺量增加而先减小后增大,纤维掺量为5%时的表面裂隙率最小;秸秆掺量≤1%时,纤维尺寸对T_(IC)、最大裂缝宽度、表面裂隙率的影响不明显,秸秆掺量1%时,3个物理参数随纤维尺寸增大均先减小后增大,且尺寸为0.6～1 mm的秸秆纤维的参数值最小。     

高含水率疏浚淤泥生石灰材料化土闷料期内强度变化规律

研究了3种初始含水率疏浚淤泥添加不同比例生石灰,经不同时长的闷料期,其击实土的强度及变形变化规律.试验结果表明:击实生石灰淤泥材料化土的无侧限抗压强度随闷料期增大而增大,且强度增加速率和掺灰比有关,掺灰比越大,强度增加速率越大.对应不同初始含水率的疏浚淤泥,掺灰比存在临界点,该临界点是生石灰淤泥材料化土应力-应变关系由塑性向脆性转化的转折点.小于该掺灰比,生石灰淤泥材料化土单轴压缩下是理想弹塑性变形,大于该掺灰比,击实生石灰淤泥材料化土是脆性破坏变形.对于小于临界掺灰比的生石灰淤泥材料化土,延长闷料期,其击实土应力-应变关系有由塑性向脆性转化的趋势,但是改良效果缓慢;对于大于临界掺灰比的生石灰淤泥材料化土,延长闷料期,其击实土的强度有显著提高.实际工程中如果场地条件及工期允许,可以通过延长闷料期改善土性,从而减小掺灰比,以节省工程造价.     

高含水率疏浚淤泥固化的力学性质试验研究

基于以废治废有效利用大掺量粉煤灰治理淤泥的思路,使用水泥和生石灰作为粉煤灰的激发剂,同时使用高吸水树脂内供水进行固化土内养护,进行固化土无侧限抗压强度试验和含水率试验.水泥加高吸水树脂、水泥加粉煤灰及水泥加生石灰双掺固化试验发现,各掺量下固化土的强度随龄期的增长而增长,在水泥掺入比一定时各种固化材料存在最佳掺量;以此为基础的四种材料的正交试验得出了固化淤泥的最佳的配比组合并分析固化机制,可以为低掺量水泥处理高含水率疏浚淤泥的实际工程提供参考.含水率试验得出粉煤灰和生石灰能快速降低固化土的含水率,高吸水树脂能够延缓固化土含水率的降低,能够通过内供水的方式保证水化反应环境,继而促使水化反应更大程度地进行.     

基于能量法则计算黏性土不排水抗剪强度的方法

基于BoltonWhittle建议的能量法则表达来推求土体不排水抗剪强度力学参数,结合孟加拉某工程场地的剑桥型自钻旁压试验成果,计算不同深度的黏性土的不排水抗剪强度值。采用MarslandRandolph提出的分析方法获取该值,对比可知2种方法的计算结果极其相近,验证了基于能量法则的表达推求土体不排水抗剪强度指标的可靠性,且可认为旁压试验成果曲线扩孔压力-对数剪切应变曲线塑性部分的拟合直线斜率即为不排水抗剪强度,截距即为极限压力值。通过基于剑桥型自钻旁压试验和不排水抗剪强度理论计算表明,剑桥型旁压试验及该理论计算方法适宜于用作确定黏性土的不排水抗剪强度。     

盐城港滨海港区高含水率淤泥压缩特性研究

通过对不同初始含水率的盐城港滨海港区高含水率淤泥开展压缩试验,探讨初始含水率对滨海港淤泥压缩特性的影响。试验结果显示,滨海港淤泥的e~lgp曲线呈反"S"形,采用孔隙指数Iv可以较好的归一化固结压力大于100 k Pa时的压缩曲线。孔隙比、e*100、C*c等均随初始含水率的增加而增加,重塑屈服应力随初始含水率的增加而降低。此外,试验结果还表明,现有关于黏土的重塑屈服应力、e*100、C*c的预测公式不适用于滨海港淤泥,实测的重塑屈服应力大于现有预测公式的预测值,而实测的e*100、C*c小于现有预测公式的预测值。     

基于剪切波速与含水率的抗剪强度测量方法*

抗剪强度是土的重要特性。根据剪切波速与抗剪强度关系提出了一种基于剪切波速与含水率的抗剪强度可实现野外长期现场测量的方法,并设计了实现该方法必要装置,对实验土样建立了剪切波速-含水率-抗剪强度模型,将模型与实测数据比较,证明该模型可以满足测量需求。     

含水率对砖砌体抗剪强度的影响

通过含水率对砖砌体抗剪强度影响规律的试验,分别测出不同砖砌体试件整体含水率、砖的含水率和砂浆缝砂浆的含水率与抗剪强度之间的关系,得到砖砌体试件随浸泡时间含水率的变化规律,给出了考虑含水率的砖砌体抗剪强度计算公式.通过试验可以看出,含水率对砖砌体抗剪强度有着重要影响,有关规范中应予以考虑.     

不排水条件下全风化花岗岩残积土工程特性与本构模型

通过土工试验对不排水剪切条件下的饱和松散砂质土的工程特性进行了探讨 ,发现其在剪切时的应力 -应变关系呈现出加工软化特性 ,土体超过峰值强度后最终达到了变形的稳定状态 .基于稳定状态概念 ,将临界土力学理论与非线性应力 -应变关系相结合 ,建立了非线性应力 -应变 -临界状态本构模型 .采用香港钻石山地区全风化花岗岩残积土的不排水三轴试验结果 ,确定了有关模型参数 ,验证了所建议本构模型的合理性     

疏浚淤泥流动固化土的三轴剪切试验研究

为了分析高含水率疏浚淤泥流动固化土的强度特性,对疏浚淤泥流动固化土进行了三轴剪切试验研究.通过三轴试验仪,开展了不同配比和不同龄期的流动固化土的固结不排水(CU)三轴剪切试验.结果表明,疏浚淤泥流动固化土的抗剪强度包线由双折线组成,屈服前的强度包线与水平轴近似平行(平均夹角为4.8°),屈服后的强度包线与水平轴夹角增加...     

不同含水率下滑带土抗剪强度特性研究

利用环剪试验仪可以研究土体在较大剪切位移下抗剪强度的变化规律。试验以三峡库区黄土滑坡滑带土为研究对象,研究了在不同法向压力和含水率下该滑带土抗剪强度的特性。试验结果表明:滑带土的抗剪强度与轴向应力的大小呈现出较强的线性关系,并随有效轴向应力的增大而增大;试样在剪切过程中呈现出应变软化的特征,当轴向应力一致时,低含水率的滑带土其抗剪强度峰后软化现象表现的越明显;不同含水率滑带土试样之间的c、值降幅百分比基本一致,c、值减小范围比较同步,塑限含水率可作为影响滑带土抗剪强度增降百分比的重要分界点。     

考虑固结路径影响的天然沉积土不排水剪切试验研究

针对传统等向固结剪切试验不能反映实际工程中的非等向变形和强度特性的局限,采用GDS应力路径三轴试验仪,对天然沉积结构性软黏土进行了不同固结条件下的不排水剪切试验,探讨不同应力路径对天然沉积土不排水剪切特性的影响.结果表明:相同的平均有效固结应力下土体偏压固结后剪切阶段应力-应变关系曲线的峰值强度大于等向固结的峰值强度;固结过程偏应力的存在提高了土体的总应力强度指标,当控制固结压力终值的剪应力相同时,偏压固结的强度包线相对于等向固结将平行上移;等向固结下当固结压力大于结构屈服压力时,有效应力路径与屈服面具有相似性,剪切屈服破坏后有效应力路径沿着临界状态线下滑;偏应力固结后剪切过程中有效应力路径的走向相对于等向固结发生了向右偏转.