药剂真空预压法在工程废浆处理中的防淤堵作用

为探讨药剂真空预压法的防淤堵作用,对上海某场地的原始废浆和添加药剂的废浆均分别进行了沉降柱试验和真空预压试验。在沉降柱试验中研究了原始废浆和添加不同药剂后废浆的沉降和浊度特性,结果显示添加CPAM的废浆固液分离最快,上清液浊度最低;添加PAFC的废浆固液分离最慢,上清液浊度最高。在真空预压试验中研究了出水量、含水率、颗粒分布及孔隙变化,颗分结果表明加药沉淀后废浆中的细颗粒会"生长"成粗颗粒;压汞试验反映了原始泥浆、加药絮凝、真空预压各个阶段孔隙的变化过程;出水量测试显示普通真空预压开始不久出水速率便迅速衰减,而药剂真空预压的出水速率一直很大,说明药剂真空预压法具有非常好的防淤堵作用。最后,从废浆中的土颗粒生长、游离细颗粒流失和降低水流阻力三方面对药剂真空预压的防淤堵作用进行了解释。     

新型防淤堵真空预压法室内与现场试验研究

 针对目前直排式真空预压法的真空应力难以到达深部土体,排水板淤堵严重,加固效果欠佳,难以满足工程实际应用需要的问题,提出一种新型真空预压吹填土地基处理技术--新型防淤堵真空预压法,是对直排式真空预压法的技术改进和创新,该真空预压技术采用防淤堵排水板,其滤膜为无凹凸结构亲水性材料,滤膜与芯材轧在一起,提高排水效果;此外采用无孔真空管、密封接头直接与竖向防淤堵塑料排水板密闭连接,形成水平密闭排水系统,缩短真空传递路径,减少真空度的沿程损失,真空度直达土体深部,加快土体孔压的消散,防止淤堵,提高加固效果。通过不同排水板真空预压试验,以及室内模型试验和现场试验对直排式真空预压法与新型防淤堵真空预压法加固吹填淤泥地基加固效果进行对比研究,获得不同排水板的加固效果和新型真空预压防淤堵加固机制,并证明新型防淤堵真空预压法的有效性,为该技术的应用和发展提供理论依据。     

药剂真空预压法处理工程废浆试验

将适合于处理大面积高含水率淤泥的真空预压法与用于污水处理的絮凝沉淀法相结合(即药剂真空预压法)应用于工程废浆的固液分离。针对上海某桩基施工现场产生的废弃泥浆采用4种不同的絮凝剂进行了沉降柱试验,并对各自的絮凝效果进行了对比。采用最佳絮凝效果时的絮凝剂和配比,进行了室内药剂真空预压模型试验,试验过程中对出水量和废浆浆面高度进行监测;试验前后进行了含水率、颗粒分布、压汞和扫描电镜试验。试验发现:1废浆含水率从絮凝前的163%,降低到絮凝后的96%,经过真空预压后再降低到37%;2加入絮凝剂后絮体中的黏粒含量减少、粉粒含量增多,即絮凝会使小颗粒长大;3处理后废浆的孔隙率明显下降,沿径向向内逐渐减小。研究表明药剂真空预压法技术可行、效果显著,值得大范围推广。     

真空加载方式对排水板滤膜淤堵影响试验研究

塑料排水板滤膜的淤堵直接影响到真空预压排水固结法加固新近吹填淤泥的效果,而真空荷载加载方式是引起排水板滤膜淤堵的主要原因之一。通过室内模型试验,采用5种不同等效直径的排水板滤膜并通过控制不同的真空加载方式加固新近吹填淤泥。试验过程中对泥面沉降、排水板和土中不同深度的真空度进行监测,试验结束后测试排水板滤膜的渗透系数。试验结果表明:真空荷载不分级或者分级梯度太大,对真空预压排水固结法加固新近淤泥效果较差,排水板滤膜容易产生淤堵;排水板滤膜的等效孔径越小其淤堵情况越严重。排水板滤膜发生淤堵后其渗透系数将降低,对土体的排水固结产生不利的影响。作者建议:在真空预压处理新近吹填淤泥的工程实践中,宜选用较大的排水板滤膜等效孔,真空荷载宜采用分级加载方式,且每级真空梯度不宜过大。     

交替式真空预压法加固吹填超软土试验及数值模拟研究

常规真空预压法在加固吹填超软土地基时,常出现排水板淤堵等问题,导致加固效果不佳。为解决常规真空预压法中的淤堵问题,利用室内模型试验和数值模拟PFC2D,系统分析一种新型真空预压加固方法——交替式真空预压法处理吹填超软土的加固机制和加固效果。研究表明,交替式真空预压法中土颗粒的交替运移可有效地抑制淤堵泥层的形成及"土柱"现象的产生,使整体加固效果更加均匀有效。与常规真空预压法相比,交替式真空预压法的排水量增加14.92%,沉降量增大11.80%,加固后土体十字板剪切强度提升21.65%,含水率降低26.74%,所形成的淤堵泥层致密程度降低,淤堵泥层形成区域的孔隙率提升30%以上,破淤效果明显。     

pH值对工程废浆稳定、絮凝及固结特性的影响

在影响药剂真空预压法处理工程废弃泥浆效果的诸多因素中,pH值是其中最重要的因素之一。文中关于pH值对工程废弃泥浆稳定、絮凝和固结特性的影响进行了研究。首先探讨不同pH值时废浆中土颗粒Zeta电位的变化规律;然后研究泥浆不同pH时絮凝剂APAM的最佳添加量和不同pH值调节方式时废浆的絮凝效果;最后通过固结试验分析了在絮凝剂APAM添加量相同情况下不同pH值导致废浆的不同固结特性。研究结果表明：①土颗粒表面Zeta电位的绝对值随废浆pH值的增大而减小,颗粒粒径随pH值的减小呈增大趋势,特别是在酸性条件下,废浆中土颗粒更容易发生聚沉,小于0.01mm的土颗粒多变为0.01~0.02mm的土颗粒;②不同pH值的废浆在达到最佳絮凝状态时各条颗分曲线相差不大,但是APAM的最优添加量随着废浆的pH值变化而变化;③pH值的不同调节方式对废浆的絮凝效果有较大影响,相同pH值时,采用CaO调节方式得到的废浆絮体粒径要比采用NaOH调节方式得到的废浆絮体粒径要大;④固结试验表证明pH值接近中性泥浆絮体的固结系数最大,建议在药剂真空预压处理工程废弃泥浆时将pH值调节至中性。研究成果对药剂真空预压乃至压滤、离心法处理工程废弃泥浆实践均具有一定的实际指导意义。     

超软土地基交替式真空预压法加固效果影响因素分析

针对目前常规真空预压法处理超软土地基时常出现的排水板易淤堵、加固效果欠佳等工程问题,提出一种新型的交替式真空预压技术.为深入了解交替式真空预压技术处理超软土地基的加固效果及其影响因素,对天津滨海新区新近吹填淤泥进行室内模型试验.试验结果表明,与常规真空预压法相比,交替式真空预压法可以有效防止淤堵泥层的加剧,使得土体加固...     

海南海花岛软基处理工程中真空预压法的改进与机理分析

疏浚淤泥这种超软土地基目前主要采用排水固结法进行加固,然而,工程实践发现,淤堵是一个重要的问题,新型防淤堵材料和施工工艺是研究的热点。依托恒大海南海花岛真空预压处理工程,引入一种应用于超软土地基处理的新型防淤堵真空预压法。该方法是直排式真空预压方法的进一步改进,将防淤堵排水板取代传统排水板,在连接方式上,将无孔钢丝软管取代了水平波纹管,也将传统的包扎捆绑改进成了三通密封接头,枪钉固定。结合施工动态监测和加固后检测,表明了该方法的加固效果和实用性。在此基础上,结合已有的室内模型试验研究,阐述其抽真空过程中在排水板附近防淤堵的原理和改善机制。     

增压防淤堵真空预压法在某道路工程中应用研究

通过表层沉降监测、平板载荷试验、室内土工试验和十字板剪切试验等多种手段,对采用"增压防淤堵真空预压法"的某道路工程试验段软基处理效果进行综合分析。分析结果表明:软基处理后,排水板插设深度范围内地基土物理力学性质均有明显改善,但真空预压效果随孔深增加逐渐减弱。真空预压时,增压管能有效改善增压管长度范围及其底部以下约3m范围土体物理力学性质。     

打孔管道真空预压加固高含水率淤泥效果影响试验研究

针对打孔管道联合真空预压法在处理高含水率淤泥时的适用范围与加固效果尚不明确的问题。采用打孔管道—真空预压室内模型试验与预制竖向排水板(PVD)—真空预压室内模型试验对两种不同级配的高含水率淤泥在真空预压过程中的沉降、孔隙水压力、出水量等进行了分析。试验结果表明打孔管道—真空预压法适用于处理砂粒含量较高的高含水率淤泥,同时,打孔管道联合真空预压法的影响范围较PVD—真空预压法小。     

吸附架桥机理主导下APAM的多级絮凝效能

对吸附架桥机理主导下阴离子聚丙烯酰胺(APAM)的絮凝过程进行了研究,通过改变絮凝剂投加工况,对比分析常规絮凝与多级絮凝在污染物去除效果、絮体性能、絮体生长动力学与污泥调理能耗等方面的差异。结果表明,相同投药量下,两级絮凝的出水浊度低于三级絮凝和常规絮凝,两级絮凝在最少的APAM投加量(2 mg/L)下达到最低的出水浊度(19.53 NTU);与常规絮凝相比,两级絮凝的絮体成长速率、平均粒径和沉降速率分别增加12.67%、30μm、36.74%。两级絮凝在投加间隔为240 s、投配比为1∶1条件下絮凝效能最优,出水浊度为15.34 NTU,絮体沉降速率为1.1 NTU/s,絮体密度达到1.123 4 g/cm³。絮体破碎再絮凝过程中,两级絮凝与常规絮凝破碎后均能恢复至破碎前水平,但破碎后均出现不可逆的絮体结构破损,粒径在0~100μm的絮体颗粒增多,粒径>400μm的絮体减少,破碎后两级絮凝的絮体强度因子(68.15%)高于常规絮凝(41.63%),两级絮凝的絮体强度和抗破碎剪切能力更高。在剩余污泥调理方面,两级絮凝产生的污泥只需要投加40mg/L的APAM就可以达到最低的滤饼含水率(75.5%)。因此,两级絮凝可以显著提升除浊效能与絮体性能,是强化絮凝的发展方向。     

Experimental study on vacuum preloading consolidation of landfill sludge conditioned by Fenton's reagent under varying filter pore size

In view of the deep dewatering of landfill sludge (LS) that had been buried for more than ten years in Shanghai, Fenton's reagent combined with a vacuum preloading method was proposed. First, a vacuum filtration test was carried out to study the optimal amount of Fenton's reagent for LS. Then, four filter membranes with different pore sizes were used for a vacuum preloading model box test to study the influence of pore size on the consolidation behaviour of LS. Through particle analysis, SEM and MIP testing, the consolidation behaviour of sludge under different pore sizes was studied from the microscopic perspective. The results show the following: the optimal amount of Fenton's reagent for conditioning LS is Fe²⁺ 4%, H₂O₂ 12%; the water content of LS with different pore sizes is reduced from 73% to 56%–63%; the unconfined compressive strength is increased from 10 kPa to above 80 kPa; and the volume reduction ratio is approximately 50%, among which the filter pore size of 180-μm has the best performance. The micro-test results show that the pore size of the filter membrane has an important influence on LS's consolidation. The research results can provide significant references for the in-situ treatment of LS.     

A pilot test on a membraneless vacuum preloading method

A membraneless vacuum preloading method is proposed in this paper for soft soil improvement. The method offers several advantages over the conventional vacuum preloading in which membrane is used to create the airtight condition and sand blanket layer to distribute vacuum. To assess the effectiveness of the proposed method, a pilot test was conducted at a land reclamation site in Tianjin, China. The ground settlement and the pore water pressure (PWP) at different elevations in soil were measured. After vacuum preloading, the average water content of the soft soils reduced by approximately 12% and the undrained shear strength increased twofold. The average degree of consolidation at the end of the vacuum preloading achieved 85.1% based on the settlement data and 84.5% based on the PWP data. The pilot test data have shown that the proposed method exhibits similar efficiencies to the conventional vacuum preloading method.     

碱渣回填地下废弃盐腔室内一维沉降试验研究

盐矿水溶开采产出卤水的同时会在地下形成大量的废弃溶腔,而盐化工企业利用采出的卤水制碱时会产生大量的固体废渣（即碱渣）,将碱渣与饱和卤水混合制成浆体注填到废弃盐腔的过程称为碱渣回填废弃盐腔。碱渣在充满卤水的溶腔内的沉降特性对回填效果会产生重要影响,作为初步研究,对两种不同类型碱渣与饱和卤水混合而成的碱渣浆进行了室内一维沉降试验研究。试验发现：黏粒含量少的碱渣浆絮团发育程度低,絮团小而相互独立,沉降类型为絮凝均匀沉降,黏粒含量多的碱渣浆絮团发育程度高,絮团大而联结成网,发生絮网沉降;碱渣浆沉降过程可以分为4个阶段：絮凝阶段、沉降阶段、主固结阶段和次固结阶段;对比两种碱渣的沉降过程发现,发生絮网沉降的碱渣浆在前3个阶段用时均较长;沉降基本结束后,形成的沉积体孔隙比较大,沉积体内仍含有大量的自由水。本研究揭示了两种不同类型碱渣的一维沉降规律,为进一步探索碱渣沉降固结机理及现场碱渣回填废弃盐腔工程提供一定参考。     

废弃黏土砖再生骨料对灌浆料性能的影响

基于废弃黏土砖的再生利用和水泥基灌浆料的基本性能要求,采用多种方式对废弃黏土砖再生骨料进行强化处理,并利用强化后的再生骨料替代灌浆料中的天然骨料,从废弃黏土砖再生骨料取代量方面开展对灌浆料工作性能和强度的影响研究。研究结果表明:采用水泥净浆包裹方法对废弃黏土砖再生骨料进行改性,当水泥净浆水灰比为0.45时,再生骨料吸水率最小为21.4%,压碎指标最小为30.9%;采用水玻璃浸泡方法对废弃黏土砖再生骨料进行改性,当水玻璃浓度为5%,浸泡时间为1 h时,再生骨料压碎指标最小为21.1%,对应的吸水率为23.0%;当水玻璃浸泡改性后的再生骨料取代天然骨料的量为10%~30%时,灌浆材料满足早期和后期强度高、工作性好、自密实、不离析等灌浆料的要求。