浅论吹填淤泥固结特性与地基处理试验研究

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1、博士学位论文吹填淤泥固结特性与地基处理试验研究作者：差重12009年8月中国·南京StudyTreSupervisor：Prof．ZhaoWeibingNanjingHydraulicResearchInstituteAugust，2009Nanjing，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

2、献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：纽拿日期：兰=2：墨：?泥自然沉积过程分为两个阶段，第一阶段是以细颗粒絮凝下沉为主的自然落淤阶段，该阶段历时短，土体物理力学性质提升显著；第二阶段以自重固结为主，历时长且土体性质变化缓慢。通过模型试验，对比分析不同水平排水体和竖向排水体对地基处理效果的影响，提出使用整体式宽板和砂垫层作为竖向和水平排水通道，地基加固效果最好。(3)在模型试验的基础上，进一步寻求经济合理的加固方法，开展新近吹填淤泥地基处理现场试验研究。对比分析不同真空预压加固方案的地基处理效果，研究抽真空引起吹填淤泥地表和深层沉降、孔隙

3、水压力以及土体物理力学性质的变化，并分析在真空压力下吹填土与海相淤泥各监测项目的不同变化规律。提出吹填淤泥浅层加固技术，采用薄砂垫层或无砂垫层技术快速提高吹填层的承载能力。(4)结合现场试验，讨论了新吹填淤泥地基浅层加固设计与施工中的关键技术问题。详细阐述了改进的无砂垫层真空预压浅层加固技术在新吹填淤泥地基快速加固工程中的施工工艺和技术要点。该技术具有工期短、造价低的特点，能满足浅层加固的承载力要求。(5)在拉格朗日坐标系下建立以超静孔压为控制变量的一维大变形固结微分方程，固结方程中引入指数函数模型考虑吹填淤泥的渗透非线性和压缩非线性，利用有限差分法对

4、方程进行求解。得出吹填淤泥地基在自重和荷载作用下超静孔压和固结度随时间的变化规律，并与传统的小变形固结理论进行了对比分析。(6)分析吹填淤泥在固结过程中的强度增长机理。由部分排水剪切试验得出吹填淤泥的凝聚力和内摩擦角随固结度的增长规律，结合沉降与时间的关系提出估算吹填土抗剪强度的方法，将计算结果与试验数据进行对比，验证了该方法对预测吹填土抗剪强度的适用性。关键词：吹填淤泥；大变形固结；模型试验；现场试验；真空预压；施工工艺；抗剪强度StudyonConsoliApproachofHydraulicFillingMudAbstractRecently,m

5、oreandmorereclamationprojectsmakeuseofrecentlydepositedseabed．’‘mudasdredgerfillmaterial，leadingtotheverypoorengineeringcharacteristicsofnewdredgerfillfoundationandtheconsiderabletechnicaldifficultiesforfollowingfoundationtreatment．Thephysicalandmechanicalpropertiesofhydraulicfi

6、llingmudandmarinemudaredifferent．Therefore，theconsolidationbehaviors，strenphincrementrule，reinforcingmethodsofnaturalsoftclayfoundationCan’tbedirectlyappliedtothehydraulicfillingmud．Basedontheabundantliteratures，variousmeasures，includingmodeltest，fieldtestandtheoreticalanalysis．

7、areadoptedtosystematicallyinvestigatetheconsolidationbehaviorsunderself-weightandexternalloadandgroundtreatmenttechnologyofhydraulicfillingmud．Themaincontentofthisstudyisasfollows：(1)Acomparativeanalysisisdoneabouttheengineeringpropertiesofhydraulicfillingmudandnaturalsoftclayfr

8、omsedimentarycharacteristics，substancecompositi