饱和黏性土试样底部孔压时间滞后机理探讨

采用一维固结仪进行饱和黏性土固结试验时,测量的试样底部孔压普遍存在“时间滞后”现象,荷载施加后,孔压随固结时间先增大至最大值,然后开始消散。以往研究发现,测压管式孔压计的刚度不足,导致孔压计腔体体积在施加荷载后发生变化,从而得出孔压滞后可以归结于孔压测量系统刚度的结论。基于已有理论,分析了不同孔压测试系统刚度对孔压滞后性状的影响,发现隔膜式孔压测量系统刚度足够大,固结试验中施加荷载所引起的孔压计腔体体积变形可以忽略不计,测量系统刚度不是隔膜式测量系统孔压滞后的主要影响因素。对比分析三轴固结试验和一维固结试验不同边界排水条件诱发不同的孔压滞后性状,发现一维固结试验中施加荷载时,试样顶部处于自由排水条件,外加荷载引起的水力梯度均匀地分布于试样之前试样顶部便产生排水固结是诱发底部孔压时间滞后的关键因素。基于一维固结试验数据,分析了孔压滞后时间与土体试样固结参数的关系,可以得出:底部孔压峰值滞后时间随着试样渗透系数的减小和压缩指数的增大而增大;渗透系数的影响比压缩指数更为显著。

吹填淤泥自重沉积规律试验研究

以南水北调东线江苏段淮安四站新吹填场地的吹填淤泥为研究对象,进行了一系列的室内自重沉积试验,研究吹填淤泥在静水条件下的沉积规律,探讨初始含水率、初始泥浆高度和室内试验的模型尺寸对吹填淤泥沉积特性的影响,并分析了吹填淤泥沉积稳定后的含水率变化范围。试验结果表明,初始含水率、初始泥浆高度以及模型尺寸对吹填淤泥沉积特性都有着重要的影响;对于初始含水率在2～10倍液限含水率范围内的吹填淤泥,其沉积稳定后的含水率在1.4～2.8倍液限含水率之间。

高含水率吹填淤泥自然沉降规律

通过对4种不同吹填土开展室内自然沉降模型试验,探讨高含水率吹填土自然沉降规律。试验结果表明,随着初始含水率的增加,沉降曲线可分为固结沉降与沉积沉降;当泥浆的初始含水率大于土形成含水率时,泥浆在试验初始时刻处于沉积状态,泥浆的沉降过程经历絮凝、阻碍沉降、自重固结3个阶段;当泥浆的初始含水率小于土形成含水率时,泥浆在试验的初始时刻处于固结状态,并在自重作用下固结沉降。对于黏性土,阻碍沉降时的沉降速率随初始含水率及土样液限的增加而增加,土形成含水率为液限的9倍,自然沉降稳定时间则随相对初始含水率的增大而减小,随液限的增大而增大。对于粉质土,土形成含水率约为液限的3倍,并且自然沉降稳定时间显著小于黏性土的。

间歇式真空预压处理高含水率疏浚泥模型试验

为明确间歇式真空加载方式对真空预压处理高含水率疏浚泥加固效果的影响,对不同真空加载方式下的疏浚泥开展室内模型试验,研究了不同真空间歇时长下疏浚泥的处理效果,并探讨了间歇式真空引起疏浚泥处理效果改变的机理。结果表明:与传统恒定真空加载方式相比,采用间歇式真空可降低土颗粒的迁移,提高真空在土中的传递效率,从而改善真空预压处理后疏浚泥的加固效果。对本研究所用疏浚泥,采用间歇6 h的真空加载方式处理效果最佳。相比传统真空预压方式,疏浚泥的累计出水量提升26.8%,十字板剪切强度提高36.7%,土体含水率降低18.9%,间歇式真空预压法处理高含水率疏浚泥效果更佳。

小麦秸秆在可降解排水板生产中的应用研究

为了验证小麦秸秆应用于可降解排水板生产中的可行性,对可降解排水板的物理力学性能以及降解性能进行研究.结果表明,可降解排水板的物理力学性能指标符合A型排水板的性能要求.其降解性能较好地满足了真空预压加固工程的要求,既可以满足施工期的强度要求,又可以在施工结束约1年完全崩解.可降解排水板的推广应用不仅可以解决真空预压加固工程中的白色污染问题,而且拓展了秸秆环境友好型的利用途径.

农村河道水质提升集成技术研究

针对富营养化农村河道水体修复的需求,以氮、磷营养盐和化学需氧量深度削减为目标,提出旁路净化和水生态强化净化的水质提升集成技术并进行示范应用。结果表明:硫铁耦合脱氮工艺在处理河道水环境方面具有调试稳定周期短、脱氮除磷能力良好稳定、抗冲击能力强等优点;水生态强化工程则能够促进水体中有益微生物的生长,增加水体生态系统的稳定性;集成技术可将水质由劣Ⅴ类稳定提升到Ⅲ类,降低污染隐患,改善河道生态环境状况。

微劈裂管路真空预压法加固深淤土地基应用研究

短期内解决深淤土地基的沉降不稳定问题,是河道堤防工程施工过程中经常遇到的难题。本研究介绍了微劈裂管路真空预压法在入江水道崇湾段堤基加固中的运用,通过在其南北凹两段布设真空度、地表沉降、地基承载力等监测设施,收集相关数据,并对监测数据进行了分析,结果表明该技术能有效降低上覆厚回填土层的影响,维持真空度在80～90kPa,增压工艺能够较为显著提高地基的加固效果,技术实施75 d实现地基平均固结度大于90%,并且不同深度的地基承载力均可以达到设计要求。

钙质絮凝剂对高含水率吹填淤泥自重沉积特性的影响

利用量筒沉积试验研究钙质絮凝剂处理高含水率吹填淤泥的自重沉积特性,探讨不同初始含水率下添加钙质絮凝剂对泥浆自重沉积特性的影响。试验结果表明,含钙质絮凝剂泥浆的自重沉积过程可分为絮凝阶段、阻碍沉降阶段和自重固结阶段。钙质絮凝剂预处理将引起泥浆达到自重沉积稳定的时间减少,而对泥浆自重沉积稳定沉降量的影响则随絮凝剂性质不同而变化。当絮凝剂为CaCl_(2)时,主要通过Ca 2+的离子交换作用和电中和作用影响泥浆自重沉积特性。和CaCl_(2)不同,Ca(OH)_(2)的添加对泥浆自重沉积特性的影响,随沉积时间增加逐渐由絮凝作用为主转变为火山灰反应为主,故Ca(OH)_(2)预处理将引起泥浆自重沉积稳定沉降量的大幅度降低。

EHP 工法桩强度性状试验研究

针对实际工程应用中水泥土搅拌桩出现的桩身强度分布不均匀、成桩质量差等问题,对传统的边钻进边搅拌施工工艺进行改进。改进的水泥土桩采用钻孔外预先搅拌均匀水泥土浆液,再边钻孔边浇筑的施工工艺,从而形成一种性质可调控的新型环保均质塑性桩体(Environmental Homogeneous Plastic Pile),即EHP工法桩。通过对现场取芯样和室内方法制备水泥土试样开展一系列的无侧限抗压试验,并结合桩体芯样剖面物质组成分析,对EHP工法桩的强度特性进行了研究。建立了不同形状水泥土试样强度间的定量关系,通过引入强度折减系数对改进施工工艺现场制备桩体强度的折减幅度进行分析。结果表明:改进施工工艺制备的水泥土桩桩身均匀性和桩体强度均优于传统施工工艺制备的水泥土桩,且有效地基加固深度明显增大;和室内标准养护试样相比,不同施工工艺制备的水泥土桩,均出现一定程度的强度折减;对于EHP工法桩,桩体强度折减系数随水泥掺量的增加而减小,在0.55~0.75范围内变化;和传统施工工艺制备的水泥土桩相比,EHP工法桩的强度降低幅度相对较小,具有更优良的承载能力。

新型环保均质塑性(EHP)桩的桩身完整性研究

水泥土搅拌桩在软土地基加固工程中应用广泛,但成桩过程中易受原位土体性质及地基成层性的影响,经常出现桩身完整性较差、强度不均匀的问题。在传统水泥土搅拌桩的基础上,提出了一种加固软土地基的新型环保均质塑性桩——EHP桩。采用提钻出土技术,利用水泥作为固化剂及土体在原位地基外强制搅拌,然后回填至钻孔内的施工方式,具有施工效率高,桩身完整性好,污染小等优点。通过低应变反射法分析成桩后的EHP桩桩身完整性与桩身缺陷,并与传统水泥土搅拌桩的桩身结构进行对比,验证了EHP桩处理软土地基的施工适用性和优越性。结果表明:EHP桩的桩身完整性等级基本接近Ⅰ级,桩身强度和完整性均优于传统水泥土搅拌桩。

快速泥水分离技术在泰州引江河二期工程的应用研究

泰州引江河位于泰州市与扬州市交界处，南起长江，北接新通扬运河，全长23．846km。泰州引江河二期工程的任务是进一步浚深河道，使其满足自流引江600m3／s的规模。泰州引江河二期工程河道采用绞吸式挖泥船进行疏浚，总的疏浚方量为645．7万m3，弃土用地共设置24处，其中包括布置排泥场19处，集中堆土区5处，可用的总弃土用地仅为3437亩。

新型三维水泥土搅拌(TCM)桩成桩效果试验研究

针对常规水泥土搅拌桩搅拌不均匀、成桩完整性差的问题,研发了一种新型三维水泥土搅拌(TCM)桩,并提出相应施工工艺。通过现场试验,结合标准贯入测试、成桩完整性分析、芯样无侧限抗压试验,对TCM桩与常规水泥土搅拌桩的搅拌均匀性、桩身完整性、强度进行了对比分析。结果表明,TCM桩施工工艺可以解决常规水泥土搅拌桩长期存在的冒浆严重问题,且成桩效果良好,取芯率可达90%以上,桩身完整性等级接近Ⅰ类,桩身完整性和强度均优于常规水泥土搅拌桩。此外,TCM桩的标准贯入击数、无侧限抗压强度随水泥掺入比的增加而显著增大,但与水灰比相关性不显著。

EHP桩渗透特性试验研究

基于传统水泥土搅拌施工工艺,提出了一种环境友好的均质水泥土搅拌桩(environmental homogeneous cement-soil mixing pile,EHP桩)施工工艺。为明确改进施工工艺制备桩体的抗渗性能,对现场取回芯样和室内制备水泥土试样开展了渗透试验和扫描电镜试验,基于试验结果分析了加固深度、水泥掺量、养护环境等对EHP桩渗透性状的影响。结果表明:EHP桩的渗透系数沿桩身深度基本呈均匀分布,渗透系数随着水泥掺量和龄期的增加不断降低,但整体降幅较小。现场养护EHP桩的渗透系数普遍大于室内标准养护水泥土,但随着水泥掺量增加二者间差异逐渐减小。