大型疏浚土充填袋筑堤技术研究

为缓解砂石资源紧缺、保护生态环境、降低工程造价和高效利用航道疏浚土,以大型疏浚土充填袋筑堤技术应用于连云港港徐圩港区围堤建设为工程实例,通过稳定性分析计算、离心模型试验开展了大型疏浚土充填袋筑堤技术的理论可行性研究,并结合原型试验提出了新型配套施工工艺,形成了相关成套技术。研究表明:袋体土工织物加筋作用良好,堤体及地基稳定性能够满足安全设计;控制疏浚土充填料初始含水率、采用泥浆泵与浓浆泵串联接力的施工工艺,能够提升大型疏浚土充填袋筑堤施工效率,满足正常围堤建设强度需要;低含水率疏浚土充填料排水较快、袋体实际有效厚度较为理想、堤体地基较为稳定,大型疏浚土充填袋筑堤具有其技术可行性。     

真空联合堆载预压

介绍了真空联合堆载预压法大致机理，并通过工程运用实例，对工程实际中的地表沉降。分层沉降，孔隙水压力，水平位移进行现场监测，实践表明：真空联合堆载顸压法具有提高加荷速率、缩短工期、提高加固深度及减少工后沉降等优点。     

乙二醇铝催化酯化法合成聚丁二酸乙二醇酯

聚丁二酸乙二醇酯(PES)具有优异的力学性能和生物降解性能,在可生物降解塑料领域具有广泛的应用前景。以乙二醇铝为催化剂,催化丁二酸和乙二醇直接酯化缩聚合成了高分子量聚丁二酸乙二醇酯(PES)。采用FT-IR和1H-NMR对催化剂和合成聚合物的结构进行了表征,系统分析了催化剂浓度、聚合反应温度和时间对聚合反应的影响。经常压酯交换后获得的预聚体,在240℃条件下,缩聚4 h后,合成PES的特性黏数[η]可达到0.684 dL/g,重均分子量Mw和数均分子量Mn分别可以达到78632和47945,相对分子质量分布系数PDI值为1.64。乙二醇铝体系中获得的PES聚合物分子量与商业锑系和钛系催化体系中合成聚合物分子量相当,具有广泛工业化应用前景。     

桩基码头与岸坡的相互作用

在高桩码头中,为了满足停靠船舶的水深要求并与陆上交通相衔接,码头前沿通常需要挖深,而其后方却往往必须填高。这样的前挖后填必然会破坏土体原有的平衡状态,导致岸坡变形,并对码头桩基产生影响。这是一个典型的“被动桩”与岸坡的相互作用问题,国内外学者还很少对此进行过研究。本文简要地介绍了利用现场观测、模型试验和计算分析等,对桩基码头与岸坡相互作用进行研究所得到的一些初步成果。     

软土地基上堤防稳定性研究

完成了2组土工离心模型试验,分别研究了淮河入海水道软土段堤防在竣工期和水位骤降期的稳定性及其破坏机理。由于无法从原型取到大尺寸具有代表性的原状土试样,因此,将取自原型地基土层和堤身土体的扰动土样重塑后制备成软基和堤身,并控制其不排水剪强度与原型一致。为了测定原型堤防的稳定安全系数,对模型堤防进行了破坏性试验,即让模型承受超出设计加速度水平的离心力作用,直至出现明显的失稳滑动迹象,由此测得软基上堤防的极限高度,同时根据堤防剖面位移矢量确定滑弧所在位置。试验结果表明,在竣工期软基上堤防的破坏为滑弧穿过软土层的深层滑动,而在水位骤降期,破坏面在堤防堤身中形成,随后向深处发展。由此可知,软土地基上堤防稳定性主要为软土层的承载能力所控制,同时在一定程度上也受到水位骤降的影响。鉴于原型堤基天然软土存在结构性,建议在今后的离心模型试验中能够考虑这种结构性的相似问题及其模拟途径。     

振冲法加固堰塞体材料的室内模型试验研究

为丰富堰塞坝开发利用理论,探究其改良加固的可行性,对易贡大滑坡残存的天然堰塞体进行取样,设计了不同频率的室内振冲模型试验,研究了振冲法对堰塞体材料的加固效果和密实机理。模型试验采用砂雨法制样,综合测试了振冲后地基的孔压累计消散规律、土压力发展规律,加固效果和复振效应等。试验结果表明:在振冲器的贯入过程中,松散堰塞料中的土压力和超静孔压迅速上升,在振冲器的上拔和分段留振作用下,堰塞料的超静孔压表现为小幅上升和消散、逐渐稳定的总体趋势。随着振冲次数的增加(2～3次复振后),堰塞料地基的土压力逐渐稳定,超静孔压峰值逐渐下降并趋于稳定。因此振冲对松散堰塞体材料的加固效果明显,振冲后堰塞体材料的锥尖阻力大幅提升,但堰塞料密实后,进一步提高复振次数不能有效改善加固效果。满足易贡堰塞体材料的振冲设计方案为:采用125 Hz频率进行4～5次振冲,或采用150 Hz频率进行2～3次振冲。研究结果可为堰塞坝料地基的振冲加固提供理论依据。     

河道底泥污染物释放控制试验研究

采用自主研制的环形水槽试验装置，研究了水动力条件下河道底泥的污染物释放特性，开展了原位覆盖和原位固化对底泥污染物释放控制效果的研究。试验结果表明:河道水流速度直接影响底泥污染物的释放特性；底泥随流速逐渐增大分别呈现“未起动”、“少量动”和“普遍动”三种状态。流速小于起动流速时，底泥未起动，上覆水中污染物释放量、浊度与静水条件接近。流速大于起动流速时，底泥大幅起动，上覆水中污染物释放量大幅增加。原位覆盖和原位固化均能有效控制底泥污染物的释放。与未处理相比，原位覆盖后的污染物控制率能达到60％ ～90％，砂层的压重作用避免底泥大规模起动，进而导致上覆水中的污染物含量大幅降低。原位固化后的污染物控制率为97％，但固化会导致上覆水ｐＨ升高使水体呈碱性。     

加筋土挡墙离心模型试验研究

针对建造在软土和刚性地基上的加筋土挡墙,分别采用分块面板和整体面板对它们的工作机理进行了离心模型试验研究.研究表明:①正常工作状态时加筋土挡墙面板的侧向位移相对较小,安全性高;②建造在软弱地基上的加筋土挡墙变形要大于建造在坚硬土层上的加筋土挡墙,采用分块面板加筋土挡墙变形要大于整体面板加筋土挡墙;③沿筋带水平或垂直方向上,筋带应变均呈现"中间大,两端小"的分布特点.     

基于强度折减有限单元法的抗滑桩加固边坡特性分析

采用三维抗剪强度折减有限单元法对抗滑桩桩径、模量以及抗弯刚度对边坡稳定性及桩土相互作用进行了研究。计算结果表明:桩间距相同时,增大桩径以及提高桩体模量可有效提高边坡稳定性,而在保持抗滑桩抗弯刚度和桩间距相同的条件下,增大桩径比增加模量更有效提高边坡稳定性。     

围海造地软基加固试验研究

围海造地形成的吹填淤泥地基具有含水率高、压缩性高、强度极低等特点,对工程使用极其不利,必须进行加固处理.结合某工程,采用真空预压法对吹填淤泥地基进行加固,同时布置原观仪器进行现场试验研究.位移监测结果表明试验区实测地表沉降量达1 616mm,地基加固结束时的平均固结度达86%,工后沉降小于300mm;水平位移小于10mm;吹填淤泥单位厚度的压缩量达267mm/m,属于大变形的范畴;真空度和孔隙水压力监测结果表明真空度在吹填淤泥地基中的传递存在较大的沿程损失;地基加固效果检测结果表明加固后的吹填淤泥平均十字板强度达15.2kPa;吹填淤泥的土性指标得到了不同程度的改善;地基承载力大于60kPa;地基加固达到了预期的效果.探讨了真空预压加固吹填淤泥地基存在的问题,建议进一步开发土工水箱来改进吹填淤泥地基加固方法.