高盐分环境下TDR测试高含水率方法研究

有效采用TDR技术测试土体含水率的关键在于建立介电常数与体积含水率之间的定量关系,目前常用的介电常数与体积含水率之间的Topp经验关系式是建立在低盐分环境下较低含水率条件下的。通过一系列室内试验,探讨了高含盐量环境下高含水率海相淤泥的介电常数与体积含水率的关系。研究结果表明,Topp经验关系式不适用于含盐量为1.5%～4.5%和质量含水率为120%～320%的海相疏浚淤泥。为了快速连续测试海相疏浚淤泥含水率,提出了一种基于w/θ和w/k坐标系定量分析介电常数与含水率关系的新方法,建立了w/θ与w/k的线性关系式,明确了高盐分环境下高含水率疏浚淤泥的介电常数与含水率之间有很好的相关性。同时采用他人已有的试验数据进一步验证了这种方法的有效性。     

吹填淤泥沉积规律室内试验

以福建可门港海相淤泥和江苏白马湖湖相疏浚淤泥为主要研究对象,通过室内自然沉积试验,研究疏浚淤泥在静水条件下的沉积规律,探讨模型尺寸、盐水和淡水2种沉积环境以及初始含水率对沉积速率和沉降量的影响,分析疏浚淤泥自然沉积稳定后的含水率变化范围。试验结果表明模型尺寸和初始含水率是影响淤泥泥浆沉积的主要因素,当初始含水率在3~10倍液限时,淤泥泥浆自然沉积完成后其稳定含水率在2.2~3.4倍液限之间。     

高含水率疏浚泥轴对称大应变固结模型

高含水率疏浚泥在外加荷载作用下通常产生大应变固结变形,不适用于传统的Barron轴对称小应变固结理论。为此,基于Gibson一维大应变固结理论和Hansbo径向固结理论,摒弃小应变假定,考虑高含水率疏浚泥的材料和几何非线性、径竖向渗流等因素,建立了等应变条件下以孔隙比为变量的轴对称大应变固结模型ALSC,Gibson、Hansbo、Kjellman等建立的固结方程是该模型的特例。基于有限差分法,编制了计算程序,进行了ALSC模型与小应变模型的数值模拟,验证了ALSC的有效性。研究结果表明:土体变形较小时,ALSC模型与Barron模型计算的固结度和超静孔压数值基本吻合;土体变形较大时,ALSC模型与"Barron+Terzaghi"理论计算的最终沉降量和固结速率取决于土体的固结参数;当C_c/C_k=1时,ALSC模型的最终沉降量小于"Barron+Terzaghi"理论,但二者固结速率相当;当压缩系数av保持不变,ALSC模型(C_k=1)与"Barron+Terzaghi"相比,最终沉降量大,固结速率慢。