基于吹填淤泥快速固结效果研究

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1、东南大学硕士学位论文吹填淤泥快速固结效果研究姓名：张成良申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：洪振舜20061222摘要随着沿海港口建设事业的发展．为疏浚航道和扩建泊位，需要挖掘大量的海底淤泥，与此同时，国内一些港口还存在陆域不足的现状，这就要通过吹填造陆来满足港口建设的需要。如能将疏浚淤泥用来吹填造陆，则将是一举两得、变废为利的好办法。但是由于吹填出来的淤泥颗粒很细，固结性能差，吹填以后要经过很长时问才能自然沉积固结，．因此如果能够找到一种更合理、更经济的处理技术，使吹填土尽快地从泥浆状态转变为具有一定承载力的地基，将会为吹填工程的建设带来巨大的效益．为了模拟吹填泥浆

2、的沉积与固结情况。设计了一套大直径沉降柱试验装置，包括大直径有机玻璃沉降柱、大直径透水石、测量孔压的玻璃管；设计了一套测量吹填软土的抗剪强度试验装置，包括铁支架、小铁块等。在室内对吹填淤泥及其进行加沙处理后的沉淀特性与固结特性进行了研究。通过室内量筒实验，得到吹填泥浆的沉降速度与泥浆的浓度、是否加盐有关，并且通过指标换算得到加盐的泥浆与不加盐的泥浆在沉积过程中。孔隙比、容重、含水量的变化关系；通过对比分析得出室内试验用海水或者按比例在自来水中加盐来配置吹填泥浆比用不加盐的吹填泥浆更符合实际情况。通过室内沉降柱试验，分析对比了室内纯泥吹填土与分层加砂吹填土的表面沉降的变化和底

3、面孔隙水压的消散情况。在沉降柱试验结束后，取纯泥吹填土与加砂吹填土来做室内试验，测量吹填土的各种物理力学指标。主要包括容重，比重，含水量、颗分，抗剪强度试验，固结压缩试验，分析并且对比了纯泥吹填土与加砂吹填士的各种物理力学指标。介绍了前人关于一层均匀深厚吹填土的固结理论公式，运用前人的理论解来分析吹填土的表面沉降的变化和底面孔压的消散情况，并且将理论计算得到的吹填土的表面沉降和底面孔压与室内实测结果进行了对比分析，同时探讨了渗透系数对固结的影响，验证了本文这种通过加砂处理吹填土，增大其渗透性，从而改变吹填土的固结性能的处理方法的理论可行性。介绍了用拉格朗日元法来数值模拟吹填

4、土的基本原理，模型以及各种参数的选取。通过纯泥吹填土与加砂吹填土的数值模拟研究，得到纯泥吹填土与加砂吹填土在压力与自重的作用下吹填土沉降和孔压消散关系，并且将纯泥吹填土数值模拟的表面沉降结果分别与室内实测结果、理论计算结果相比较，验证了数值模拟的结果的可靠性，然后将加砂吹填土数值模拟的表面沉降与底面孔压也分别与室内实测结果进行对比分析来验证数据的可靠性，在验证了纯泥吹填土与加砂吹填土数值模拟结果的可靠性之后分析对比了纯泥吹填土与加砂吹填土的表面沉降和底面孔压消散规律，通过算列计算验证了通过加砂处理的吹填土的固结效果。本文通过室内试验、理论分析、数值模拟初步地研究纯泥吹填土与

5、加砂吹填土的固结效果，也得到了一些的结论，为以后淤泥吹填工程的进一步研究奠定了一定的基础．关键词。疏浚淤泥；吹填造陆；吹填土：吹填淤泥；纯泥吹填土；加砂吹填土AbstractWimtherapiddevelopmentofportconstructionaroundcoastalcities,ItisnecessarytodredgealotOfsoftclaysatthebottomofseainordertodredgesea-routeandextendberth,atthesametime．1andisinsufficientinsomeharborofourcou

6、ntry,soitisneededtomakelandbydredgerfillandlandreclamationtomeettheneedofportconsmmtiun．ReclamationwithdredgedsoRclaysbeatifiesbothnewlandutilizationanddispos&lofdredgedsoftclays．But鹅thegrainofdredgingslurryisveryfineandthepropertiesofcoasdiidadoniswake．itneedalongtimetosedimentandconsolid

7、ateafterdredgingtiU．Soifwe∞nfindamotionalandcconomicaltreatmentmethodtomakeslurrybec伽easoilwithcertaincarryingcapacity．Itisverymeaningfulfortheconstructionofdredgingproject．Tosimulatethesedimentationandconsolidationofthedredgingslurry,thisarticledesignanexperi