抛石挤淤机理及其颗粒流数值模拟研究

利用压载挤淤理论对深圳港大铲湾三期陆域形成工程及海口马村港区一期工程抛石挤淤堤挤淤深度进行预测研究,比较挤淤深度计算值与实测值;通过理论分析,提出抛石挤淤机理;采用颗粒流理论(PFC)模拟抛石挤淤的施工过程及施工控制条件;比较相同作业条件下不同淤泥层厚度的挤淤深度关系。研究结果表明:挤淤深度计算值明显小于实测值;抛石挤淤机理不仅仅是压载问题,它还包含块石动能冲击和局部应力集中对挤淤深度的影响;在不同抛填强度、块石直径的挤淤深度,其模拟结果与实测结果基本吻合,一次性抛石量越大;块石直径越大,则挤淤深度越大;淤泥层厚度越大,则挤淤深度也越大。

抛石挤淤法在排土场基底处理中的应用

论文将抛石挤淤方法首次应用于露天矿工程,采用能量守恒原理和功能互相转化原理分析抛石挤淤方法在阴湾排土场积水坑中的挤淤深度,利用数值模拟分析抛石挤淤的过程和作用范围以及挤淤深度,理论计算和数值模拟互相补充。按照该研究成果施工后半年多内,期间伴随大降雨,该区域现场未发现不稳定迹象,表明该方法科学可行,成果可靠。

能量法在软弱基底排土场处理中的应用

采用能量守恒原理分析抛石挤淤方法在阴湾排土场积水坑中的挤淤深度,将抛石挤淤方法首次应用于露天矿的实际工程中,并取得了预期效果。按照该研究成果施工后0.5 a多时间里,并在期间伴随大降雨,该区域现场均未发现有不稳定迹象发生,表明该方法科学可行,成果可靠。

阴湾排土场水浸基底区排土方案研究

阴湾排土场南部基底受到地表水的长期浸泡,局部地区形成了薄层淤泥。随着排土场继续增高扩容,排土方案需要改进,排土场稳定性也亟需验证。考虑到边坡可能沿基底弱层发生滑动,提出了抛石挤淤的方法来处理基底淤泥,并对挤淤效果进行了数值模拟验证。另外,单纯从排土方式的角度出发,提出了低段盖被式反向排土方法,同时对边坡的稳定性进行了计算。结合现场情况,通过方案对比及可行性论证,最终选取了低段盖被式反向排土方案。

深水区厚淤泥层回填石渣爆破挤淤技术

为了解决在深水区对厚淤泥层用石渣回填的爆破挤淤工程难题,结合大连北良港西护岸工程,对使用开山石渣回填的爆破挤淤技术开展了研究。在爆破技术上,采取了纵向推进与侧向爆破挤淤相结合的施工工艺,增大爆破挤淤单耗药量,对护岸坡脚进行爆夯加固等一系列技术措施;在爆破施工过程中,每次爆破后对泥下石渣回落情况进行详细探摸,根据石渣回落的实际位置,确定并严格控制回填进尺与药包位置,确保护岸基础泥石置换纵向连续,回填石渣底部完全落在基础持力层上。通过精心设计与施工,取得了较好的经济效益,至今大连北良港西护岸工程验收使用已历时4年,经历了数次强台风的考验,可为类似工程提供参考借鉴。

推填挤淤工程实践

对于大面积海上回填区域,淤泥的存在会造成回填施工和回填区使用上的困难,必须采取经济合理的方法进行处理。本文通过对阳江核电站东平台海上推填挤淤实践过程的分析,发现对于海上不大于8m厚的淤泥层,可以采取直接推填挤淤的方法排除淤泥。为了达到挤淤效果,在推填挤淤时一次填石厚度要足够大。推填挤淤时应按顺序依次回填,推填的边界要尽量平顺,不要死角,以减少淤泥滑动的阻力。阳江核电站东平台推填挤淤的工程实践表明采取推填挤淤的方法排除淤泥,能节省大量的工程费用。