16m级盾构始发筑岛围堰湖相淤泥原位固化试验研究

为满足城市内湖筑岛围堰内超大直径盾构始发作业需求,依托武汉两湖隧道(南湖段)PPP项目3标围堰淤泥固化工程,开展湖相淤泥固化剂适配性试验,探究固化剂成分配比、固化剂质量分数、喷搅工艺及浮淤对固化效果的影响;通过轻型动力触探试验、固化翻浆层厚度测试明晰淤泥固化效果,以获取最佳固化剂质量分数及固化工艺。试验研究表明:1)通过固化剂适配性试验、现场原位固化试验可知,湖相淤泥采用原位固化工艺是可行的,能满足施工承载力等指标要求;2)针对南湖湖相淤泥,考虑固化土强度及均匀性,选取m_(水泥)∶m_(工业废渣)=6∶4、固化外加剂质量分数为1‰及固化剂质量分数为10.5%的固化剂处理效果较好;3)采用“4搅4喷”固化工艺,可以减少翻浆浪费,且可以均匀加固淤泥地层。通过评估不同工况下筑岛围堰内试验田淤泥固化效果,提出了最佳固化剂质量分数及固化工艺,解决了淤泥固化强度不足、均匀性不良等质量问题。

超高含水率湖相淤泥固化试验及填筑性能分析

为将大屯海水库受污染淤泥用于填筑人工岛,实现废土资源化利用,采用水泥、生石灰、粉煤灰和减水剂作为固化材料,每种材料均考虑4种水平,基于正交设计方法对淤泥进行了一系列试验研究,分别测试了3 d、7 d、14 d和28 d龄期下试样的无侧限抗压强度和含水率。试验结果显示:水泥是最主要的强度影响因素,淤泥强度增长主要发生在14 d以前;生石灰是最主要的含水率影响因素,淤泥含水率降低主要发生在7 d以前。FLAC3D计算结果表明,固化后的淤泥可用于填筑工程,填筑而成的人工岛能够满足设计要求。具体工程中应根据成本和工期合理选择固化剂配比,成本接近时建议选择淤泥强度更高的方案。

湖相淤泥质软土生物酶改性试验研究

在长沙地铁5号线三一大道站基坑开挖过程中,遇到较多的湖相淤泥质软土地层,这类湖相淤泥质软土对现场施工安全以及后续工程建设带来了较大的隐患。通过使用生物酶以及其他外加剂进行室内试验对湖相淤泥质软土进行改良,以达到提高湖相淤泥质软土地层的工程性质的目的。通过对淤泥质软土进行基本物理参数试验,选择生物酶、水泥、石灰作为外加剂对其进行改良试验,对试验配比进行以正交试验设计,采用室内不固结不排水三轴试验,探究了外加剂对湖相淤质泥软土改良的最优配方。试验结果表明:当外加剂掺量生物酶为0.5%、水泥为15%、石灰为9%时,淤泥软土抗剪强度提升效果最优,同时该种生物酶在24 h时所起到的强度提升效果并不明显,而到达7 d时,生物酶则能发挥较大的提升抗剪强度的作用。对于深基坑建设中,改良这类湖相淤泥质软土地层的工程性质提供了新的理论依据和方法。

湖相淤泥一维电渗试验与影响因素分析

为探究电渗各参数对湖区吹填超软淤泥土加固效果的影响,以鄂州市梁子湖区超软淤泥为例,自主设计制作了试验模型箱开展了一维电渗试验。试验采用温湿度传感器监测模型阴极、阳极附近土体含水率和温度在电渗过程中的变化,采用万用表检测土体中的电流、各监测点的电势,采用阴极集水装置收集并测量了电渗过程中的排水量,分析了通电电压、电极材料对电渗排水时间与电渗后土体强度的影响。结果表明,电压越大,排水越快,但电压大小对总排水量影响不大;金属电极的排水速率优于导电塑料排水板;阳极跟进可有效提高电流强度、减低含水率和提高阴极端阻力且能使土体处理效果更加均匀。

高性能排水材料在吉林西部湖相淤泥真空预压工程中的应用

吉林西部某土坝工程拟建场地地质条件复杂,地基为上部硬土层,下覆湖相淤泥质黏土层,软土层最大埋深约为17.1m,并具有含水率高、压缩性大、排水固结性能差等特点。设计采用无砂垫层真空联合堆载预压方案,但在本区域缺少真空预压施工经验和参考案例,工程面临如下问题:坝基中竖向排水板的压缩变形大,且排水固结时间长,竖向排水板变形后需要具有较好的通水能力和真空传递特性;水平排水管在坝体堆载作用下的竖向应力和差异变形较大,需要较大的环刚度和抗变形能力。本文系统介绍了本工程竖向排水板和水平排水管的材料选型,施工工艺和质量控制要点。对处理后的软土地基进行了长期监测和检测,结果表明:采用排水板联合堆载预压处理湖相淤泥地基,高性能排水材料应用效果较好,地基加固效果良好。本文结果对类似工程具有一定的指导意义。

湖相淤泥极限承载力的影响分析

采用SIGMA/W通过应变控制模拟对某铜矿湖相淤泥在不同含水率的情况下进行极限承载力研究,分别分析了湖相淤泥极限承载力与含水率、孔隙比、压缩模量、凝聚力和内摩擦角之间的关系,得出了适合于湖泥剥离的最优承载力要求,为工程应用提供了可靠的理论依据。

初始堆载高度对湖相淤泥稳定性影响分析

根据某铜矿湖相淤泥堆载预压固结特性,采用SIGMA/W软件进行应变控制,分析了湖相淤泥在不同初始步距及堆载高度工况下,地面沉降量及堆载线外地面隆起量与初始步距及堆载高度的关系,得到了最佳的初始堆载高度和初始步距,为工程应用提供了依据。

湖相淤泥质软土固结系数确定方法的研究

采用有限的孔隙水压力监测数据,反演计算了土体固结系数,对比了反算的压缩模量与室内试验值。结果表明:针对深厚湖相淤泥质软土固结系数的求取,使用已有的计算固结系数的指数函数配合法是合理的;针对深厚湖相淤泥质软土径向固结系数ch的求取,cv/ch的假设比值的影响不大;固结速率在加载初期较快,随着时间的推移,固结速率逐渐减小,并趋于稳定。