透气真空快速泥水分离技术对淤泥水分的促排作用

 透气真空快速泥水分离技术适用于高含水率高黏粒含量疏浚淤泥的堆场处理,可快速减小堆场中淤泥的体积,加速堆场的周转利用,并能解决常规真空处理方法中存在的滤层淤堵问题。通过自行研制的室内模型试验装置,进行透气真空快速泥水分离和自然静置泥水分离的室内模型对比试验,可以看出透气真空快速泥水分离技术对淤泥中水分有促排作用,不仅能快速通过滤层管道抽吸出大量水分,而且其表面水增厚速度也大于自然静置下的增厚速度。透气真空技术中淤泥存在2个排水面,土颗粒与孔隙水存在渗流作用,渗流使得固相与液相产生相对运动。相对渗流使得土颗粒受到拖拽力的作用,拖拽力的大小和方向与相对渗流中的等速界面有关。在拖拽力作用下,淤泥内部会发生“胶结—断裂”压缩过程并产生“稀薄”效应,使得淤泥骨架的体积压密速度大于抽出孔隙水体积速度,进而解释透气真空对淤泥促排作用的机制。     

疏浚淤泥中的拱架结构防淤堵机理

透气真空快速泥水分离技术适用于高含水率高粘粒含量疏浚淤泥的堆场处理,可以快速减小堆场中淤泥的体积,加速堆场的周转利用,并能解决常规真空处理方法中存在的滤层淤堵问题。通过对透气真空快速泥水分离试验和常规真空抽水试验结束后进行试样取样颗粒分布试验,可以看出透气真空方法中滤层材料附近的淤泥土体中细颗粒流失,粗颗粒富集,形成拱架结构;而常规真空抽水方法中不存在细颗粒流失,没有形成拱架结构,造成了淤堵。分析了拱架结构层形成的过程,其能够保护土体内部的细颗粒不再流失,同时保证较高的渗透性。解释了常规真空抽水方法容易产生淤堵,而透气真空方法能够解决淤堵问题的原因。     

浅层真空预压法在太湖疏浚淤泥固化中的应用

对湖泊疏浚淤泥进行固化处理,防止其产生二次污染是目前生态治理湖泊中的一个重要内容。引入浅层真空预压法对太湖疏浚淤泥进行固化处理,对施工过程中沉降、孔压、真空度、十字板剪切强度、载荷板等监、检测数据进行了分析,结果表明该方法能够对太湖疏浚淤泥进行快速处理,施工方便,加固效果能够满足设计要求。     

高含水率疏浚淤泥透气真空防淤堵模型

透气真空技术解决了传统真空处理高含水率疏浚淤泥存在的淤堵问题,但其防淤堵控制尚缺乏有效分析方法.利用Ruth滤水理论建立了高含水率疏浚淤泥径向排水模型,采用透气真空抽水模型的试验结果验证了模型的有效性.同时,明确了反映淤泥排水层滤水性能的径向平均比阻arav在抽水过程中的变化规律:传统真空抽水形成的淤泥排水层有一个被压密的过程,孔隙结构不稳定,排水管道易发生淤堵;而采用透气真空抽水可以使淤泥排水层形成相对稳定的孔隙结构,有效地防止淤堵现象的发生.     

泥浆真空抽滤泥水分离中堵塞机理及规律性研究

河湖底泥的疏浚工程因为使用绞吸式的疏浚方式,底泥与水混合后变成大量高含水率的泥浆。为了减少泥浆的体积,对泥水进行分离就显得非常重要。在将泥浆中水分抽滤分离的过程中,经常会发生堵塞,产生了抽滤效果低,抽滤不能持续的问题。针对这一问题,研究了不同泥浆粒径分布、泥浆的初始含水率、土工布的孔径、真空负压以及添加絮凝剂对泥水分离效果的影响,探讨了堵塞的机理。发现了由土工布过滤形成的泥皮的渗透系数将成为制约脱水效果的主要因素,当形成堵塞性泥皮时,其他因素如土工布的孔径、泥浆初始含水率等对脱水的影响可以忽略。添加絮凝剂会使颗粒聚团从而提高泥皮渗透系数是泥水分离变好的原因,并且絮凝泥浆中较小的团粒粒径决定了泥皮的渗透系数,因此可以通过检测絮凝后泥浆中较小团粒的粒径如D_(10),D_(15),D_(20)的方式比选絮凝剂、决定最优添加量、预测脱水效果。添加絮凝剂对泥浆中结合水含量的改变影响较小,因此认为絮凝使水分结合方式的改变并不影响泥水分离的效果。     

吹填淤泥质土井点降水模型试验研究

针对吹填淤泥质土渗透性差和含水量较高等突出特点,依据真空井点降水的室内模型试验,采用单井点与群井不同形式的研究方法,对土层真空度、孔隙水压力以及其土工试验指标等进行了测试分析并总结了相应的变化规律,在此基础上考察其加固效果,并得出真空井点降水方法对于淤泥土有一定的加固作用。     

利用海洋疏浚泥制备淤泥固化砖的研究

减量化和资源化是解决海洋疏浚泥大量堆积问题的重要工作。通过试验疏浚泥含水率、淤泥固化剂掺量和成型压力对淤泥固化砖性能的影响,采用固化免烧工艺制备了性能满足标准要求的疏浚淤泥固化砖,为疏浚泥的资源化利用提供指导。     

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...     

真空预压+堆载制备疏浚黏性土模型试验研究

疏浚工程中黏性土挖掘消耗的能量大,易产生起垄、糊刀具,相互粘黏而不分散,增大输送堵管等问题,需要制备相应的黏性土,进行切削试验,分析该土质挖掘与输送机理,提高生产率。     

固体废弃物联合水泥固化疏浚淤泥的试验研究

为探究不同固体废弃物联合水泥时对疏浚淤泥的固化效果,采用废弃的红砖粉、混凝土粉,以及工厂废弃物木质素和草木灰,以水泥质量百分比为定量,掺加组分相同的4种固体废弃物进行试验研究.分别对不同龄期的固化淤泥进行固结试验、直剪试验、微观电镜试验结合Matlab分析孔隙特征以及无侧限抗压强度进行试验研究.试验结果表明:废弃的混凝...     

高含水率疏浚淤泥平板贯入剪切强度试验研究

针对中国缺乏高含水率疏浚淤泥不排水强度的有效测试方法的现状,引进了Tan课题组提出的平板贯入剪切试验方法,对分布于中国不同地区的3种疏浚淤泥进行了系列平板贯入剪切试验,分析了加载速率对不排水强度测试结果的影响以及贯入深度随贯入时间的变化规律,完善了平板贯入剪切试验测试方法。基于平板贯入剪切试验数据,分析了疏浚淤泥的不排水强度性状和主要影响因素,导入含水率与液限之比对各种疏浚淤泥的不排水强度进行归一化分析,验证了平板贯入剪切试验测试方法的有效性,为该测试方法应用于中国疏浚淤泥的强度测试奠定了基础。     

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。     

真空预压法处理堤坝饱和软黏土地基

结合河岸堤坝饱和软黏土地基的地质特点,采用真空预压法成功地进行了软土地基处理,总结了该方法的施工工序和质量控制要点,以积累真空预压法施工经验,推广真空预压法在工程中的应用,可为类似工程提供借鉴。     

高真空击密技术在兰河大桥造地工程中的应用

对高真空击密法进行了介绍,结合厦门兰河大桥实际工程地质情况,从技术实用性方面对高真空击密法进行了实际验证,通过对地基处理前后的土性对比分析表明,该法达到了预期的处理效果。     

Improvement of silty clay by vacuum preloading incorporated with electroosmotic method

A laboratory test was performed to assess the effectiveness of vacuum preloading incorporated with electroosmotic (EOM) treatment on silty clay (combined method) for reclamation projects like new disposal ponds, where the horizontal electrode configurations beneath the soil layer were possible and the drainage pipes and the prefabricated vertical drains (PVDs) system could be easily installed in advance before the sludge dragged from sea bed or river bed was filled into the site. Three groups of tests were conducted on the silty clay from Qinhuai River in Nanjing, China. The model is able to apply vacuum pressure at the bottom of the soil layer and a direct current electric field simultaneously. It is also possible to measure the pore pressures at different depths of soil column, and the changes in settlement and volume with the elapsed time. In this study, the vacuum preloading method, vacuum preloading applied at the bottom (VAB method), was applied and the cathodes were installed beneath the soil layer. The results obtained indicate substantial reduction in water content, and increases in dry density and undrained shear strength in comparison with those obtained by the vacuum preloading only, particularly at the positions close to the anode. The combined method utilizes the vertical drainage flow created by the electroosmosis integrating the horizontal drainage flow created mostly by the vacuum pressure. The total drainage flow can be calculated as a result of the vertical drainage flow by electroosmosis only and the horizontal drainage flow by the vacuum preloading only. The way of placement of the cathode and the anode in the combined method also overcomes the disadvantage of EOM method itself, i.e. the appearance of cracks between the anode and the surrounding soil. Moreover, it is observed that the vacuum preloading plays a primary role in earlier stage in deduction of free pore water; meanwhile, the electroosmotic method is more efficient in later stage for absorbing water in the diffused double layers o     

浅埋盾构隧道开挖面失稳大比尺模型试验研究

盾构隧道施工过程中支护压力不足会引起开挖面失稳。针对浅埋盾构隧道,采用大比尺物理模型试验对盾构开挖面稳定进行研究。试验通过控制支护板移动速度来模拟开挖面失稳变形过程,并对支护压力和地表变形进行监测,发现了支护力和地表变形发展的3个阶段。与此同时,采用数码摄像技术对失稳土体实时观测,并利用颗粒图像技术对图像进行处理得到失稳土体的位移增量场。对比发现,位移增量场的变化规律与支护力和地表变形的3个阶段相对应。     

基于离心模型试验的深厚层软基加固方案比较研究

在深厚层软基上修筑路堤的沉降控制技术是一项世界性难题,其中选择合理的地基处理措施是关键。针对福厦铁路深厚层软基的工程特性,以土工离心模型试验为研究手段,分析了袋装砂井处理、粉喷悬浮桩加固及粉喷悬浮桩与袋装砂井联合作用等3种加固方案的沉降变形特点。测试数据表明:①采用袋装砂井方案,能基本解决地基的稳定问题,但工后沉降较难控制;②采用粉喷悬浮桩方案,能较好解决软基加固区的稳定问题,但变形受下卧软土层强度的影响较大;③采用粉喷悬浮桩与袋装砂井联合加固方案,可克服粉喷悬浮桩后期沉降大和袋装砂井堆载预压时间长的固有缺陷,是一种比较理想的地基处理措施。     

基于主动加热光纤法的毛细阻滞入渗模型试验研究

毛细阻滞效应是多层、不同粒径非饱和土入渗过程中的一个自然现象。为了探究多层土水分入渗的毛细阻滞过程,设计了室内模型试验,采用主动加热光纤法(AHFO法)对多层土的水分迁移进行试验,并结合频域反射法(FDR法)和直接观测法作为验证。试验结果表明:相较于FDR法和直接观测法,AHFO法对降雨入渗所产生的毛细阻滞现象具有较好的观测效果,可观测出水分运移的更多细节;运用FDR法,对AHFO传感器进行原位标定,曲线拟合精度R2均大于0.93,具有较高的体积含水率监测准确度;毛细阻滞层对降雨入渗具有明显的阻滞效应,即存储屏障上部入渗和减少水分向下部水体渗出。相关研究结论为毛细阻滞现象研究以及土壤水分场监测提供了一种新的监测方法。     

化学电渗法加固软基位移场观测透明土模型试验

化学电渗法是通过电极添加化学溶液以提高电渗效率、增强加固效果的新技术。基于新型透明黏土材料和PIV技术,开展化学电渗法加固软基透明土模型试验,可视化观测土体内部位移场、排水量等变化规律;着重分析了电压梯度、电渗时长、以及化学溶液浓度等因素对软基加固效果的影响规律。研究结果表明:本文试验条件下,电压梯度每增大0.2V/cm,电流峰值平均增大35%,排水速率峰值平均增大30%;加入化学溶液能降低40%的有效电阻,试剂浓度每增大0.5 mol/L,排水速率峰值平均增幅为25%。     

大型停车库开发的交通影响分析研究

介绍了大型停车库开发交通影响分析的方法，说明了停车需求预测问题，提出了各出入口进出交通量分担比例以及交通分配模型。最后以某市某大型停车库的交通影响分析研究为例进行了实证说明。