浅论吹填淤泥真空预压快速处理技术研究

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1、博士学位论文吹填淤泥真空预压快速处理技术研究作专2010年7月中国·南京三一ResearchOilFast·-processingVacuumPreloadingTechnologyofHydraulicFilledMudDissertationSubmittedtoNanjingHydraulicInstituteInFulfillmentoftheRequirementFortheDegreeofDoctorofEngineeringByChengWanzhao(InstituteofGeotec

2、hniqueEngineering)Supervisor：Prof．ZhaoWeibingNanjingHydraulicInstituteJuly,2010Nanjing，P．R．China独创性说明作者郑重声明：本博士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得南京水利科学研究院或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并

3、表示了谢意。作者签名：——日期：I——摘要当前土地资源日益紧张，围海造陆是解决土地资源短缺的有效途径之一。在大面积围海造陆工程中，地基处理多采用排水固结法来加固吹填淤泥，由于吹填淤泥具有大变形特性(压缩非线性、渗透非线性)，对于吹填淤泥土地基，以往有关软粘土的固结特性、抗剪强度理论、地基承载力理论以及地基处理技术尚需要作进一步的改进。本文在阅读大量文献的基础上，通过现场试验、理论分析对采用真空预压法加固吹填淤泥进行了较为系统的研究，主要工作如下：(1)．结合依托工程温州民营科技产业吹填淤泥地基处理工程

4、，对采用真空预压法处理新近吹填超软地基进行了现场试验研究，根据试验测试和监测资料分析评价了采用真空预压法处理新近吹填淤泥地基的加固效果，验证了真空预压法加固新近吹填淤泥地基的有效性和可靠性。(2)．系统地研究了新近吹填淤泥在自然沉积过程中其力学物理性质指标如压缩系数、孔隙比、密度、含水量、孔隙水压力、十字板剪切强度等随时间和深度的变化规律。(3)．描述了真空预压法在固结过程中排水板周围出现的淤泥抱团现象，进行了初步分析，提出了初步的解决设想，通过加密排水板、长短板结合、铺设土工布、铺设砂垫层、以及控制

5、真空压力上升速率等措施可以有效地抑制排水板周围淤泥抱团现象的产生。(4)．基于等应变砂井固结理论，考虑了渗透系数以及孔隙比与有效应力非线性关系，建立了一维大变形砂井固结方程，在求解过程中，借鉴了两个渗透非线性、压缩非线性模型，求得了任意时刻下平均超静孔压和土层的平均固结度。(5)．分析了吹填淤泥土强度增长机理，通过室内三轴剪切试验研究了吹填淤泥土凝聚力和内摩擦角在固结过程中的变化规律，结合沉降时程曲线，建立了吹填淤泥土地基承载力的计算公式，并将计算结果与由原位十字板剪切试验测得并经经验公式换算得到的数

6、据进行了比较，吻合较好，进一步验证了该方法在计算和预测吹填淤泥土地基承载力的可行性。关键词：吹填淤泥；大变形固结；地基承载力；固结度；真空预压；沉积；淤泥抱团现象；施工工艺lI一～一——————————————————————————————————————一～ABSTRACT——————————————————————————————————————————————————一ABSTRACTAslandresourcesarebecomingscarcenowadays，reclaimingland

7、fromtheseaisaneffectivewaytosolvetheproblem．Inmanyprojectsofreclaiminglargelandfromsea,drainageconsolidationmethodisalwaysadoptedinfoundation臼eatmenttostrengthenhydraulicfilledmud．Becausethehydraulicfilledmudhasthefeatureoflargedeformation(nonlinearcomp

8、ressioncharacteristicandnonlinearpermeabilitycharacteristic)，totreatwiththegroundofhydraulicfilledmud，formerconsolidationproperty,shear-resistantstrengththeory,bearingcapacitytheoryoffoundationsoilrelatedtosoftsoil，andfoundationt