动力排水固结法加固吹填黏性土的机制研究

以天津吹填黏性土为研究对象,利用自主研发的大比例尺试验装置进行室内模型试验,重点观察和分析夯击过程中孔隙水压力(简称"孔压")的动态响应。室内模型试验表明,经过加固后土体的含水量降低,密度增大,抗剪强度明显增强。为弥补模型试验的不足,借助FLAC3D进行数值模拟,探讨冲击荷载下吹填土地基土体的动力响应特征,重点对夯击瞬间锤土接触应力、孔压长消和土体位移进行研究。室内模型试验和数值计算结果都发现,夯击瞬间孔压急剧增长,在夯击过程中孔压分为增长、稳定、下降3个阶段。数值计算还发现夯锤与土接触瞬间,锤土接触力并未达到最大,接触力在夯击过程中有多次弹跳;土体的孔压峰值和位移峰值随土层深度和距锤底中心径向距离的增大而逐渐滞后。

高黏性吹填土固结过程中细颗粒迁移规律研究

软土地基在真空预压过程中,受强大的真空吸力作用,产生固结压密。其中一类软土黏粒含量较大,排水固结过程中产生细颗粒迁移现象,令土体固结的同时细颗粒也积聚在排水板四周,形成泥膜,造成后期排水通道堵塞,降低了固结效率。本研究采用室内试验模拟吹填土排水固结过程,监测颗粒分布情况,探讨细颗粒迁移规律,从颗粒空间分布特征解释高黏性吹填土固结机理。研究证实,固结条件影响细颗粒迁移现象:自重沉淤固结期间,细颗粒迁移受边界条件及渗流路径影响;加压固结期间,细颗粒迁移受附加荷载产生的垂直压力影响,随着土体含水量的减少,黏粒迁移趋势逐渐减弱,黏粒不再表现出明显的迁移趋势,土体中细颗粒分布从竖向条带状逐步转变为水平向条带状。同时,高黏性吹填土固结过程中,将土样未加分散剂测试得到的粉粒含量称为"似粉粒",随着吹填土排水固结过程的持续,吹填土"似粉黏比"不断地增加。固结时间越长,似粉黏比随深度增加而减小的特征越明显;与排水管水平距离较远的土体"似粉黏比"有所增大。"似粉黏比"作为吹填土固结过程的指标,与土体强度大小成正比,可间接反应强度变化规律,为确定流塑状态及软塑状态的高黏性吹填土固结程度提供了定性指标,直观地反映出土体固结程度。研究表明,随着固结排水过程的持续,排水速度减慢,吹填土粉黏比不断增加,固结程度迅速增加。

东太湖堤线调整工程黏性吹填土特征

东太湖堤线调整大堤由黏性土水力吹填形成,填土中含大量鹅卵状土块。本文通过野外勘察、室内试验等方法初步研究分析黏性吹填土形成机理、内部结构特点、力学特性等。研究结果表明:吹填土体性质不均匀,鹅卵状土块土性较好,而重塑淤泥质黏土土性极差。黏性吹填土的渗透系数很小,固结所需时间长。其室内土工试验参数与现场实际不符,其原因是现行土工试验设备不适合此种极不均匀的吹填土;原位测试数据可以真实反映吹填土的特性。可行的地基处理方法是排水结合外力堆载或水泥土搅拌桩。