吹填淤泥处理新方法2剖析

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1、吹填淤泥处理新方法南京水利科学研究院岩土工程研究所地基与基础工程（软基处治新方法）研究室范明桥2015年10月主要内容1.吹填淤泥工程性质2.气管直吸水土分离技术3.现场强力固化技术吹填淤泥工程性质吹填淤泥是用挖泥船（绞吸船）和泥浆泵把近海海底（河湖底）的淤泥通过管道水力吹填到围区形成的沉积土。吹填淤泥初始状态为流动状泥浆，含水率一般在300%以上。经过自然沉积和晾晒，这些泥浆含水率仍可达100%-150%。工程特性表现为为高含水率、高孔隙比、高压缩性、极低强度，自重条件下未完成固结，属欠固结土，

2、具有不稳定性和一定的流动性，可称为超软淤泥土。吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质吹填淤泥颗粒组成吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥土自然沉积曲线图（温州地区）吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验淤泥颗粒粒径分析表土样编号界限含水率颗粒分析压缩性液限WL塑限WP塑性指数IP细砂0.25～0.075mm粉粒0.075～0.005mm粘粒〈0.005mm压缩系数av0.1-0.2％％--％％％MPa-1145.821.124.76.163.630.31.02吹填淤泥工程性

3、质吹填淤泥沉积试验沉积前初始含水率269.12%初始孔隙比7.37沉积后含水率110.98%孔隙比3.04试验前后含水率和孔隙比变化吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥工程性质沉积试验b泥浆沉积与时间t呈双曲线关系，即泥浆沉积时间t、含水率w减小幅度之比与时间呈比例关系：tw=w0-——a+btw∞=w0-1/b吹填淤泥工程性质沉积试验吹填淤泥工程性质沉积试验b对于饱和土：e=GsW沉积公式：泥浆沉积后含水率的减少幅度与其沉降率ε成正比。吹填淤泥工程性质沉积试验

4、b现场强力固化技术现场试验含水率-深度关系十字板强度-深度关系吹填淤泥工程性质淤泥密度、含水率-强度关系b吹填淤泥工程性质淤泥密度、含水率-强度关系b吹填淤泥工程性质淤泥密度、含水率-强度关系吹填淤泥的无侧限抗压强度与含水率w存在双对数关系，其表达式为：lgqu=n-mlgw吹填淤泥工程性质淤泥密度、含水率-渗透系数关系b吹填淤泥工程性质淤泥密度、含水率-渗透系数关系b吹填淤泥工程性质淤泥密度、含水率-渗透系数关系饱和淤泥渗透系数k和含水率w呈幂函数关系，并且随着含水率的减少（密度相应减小）渗透系

5、数k递减速率非常快，30%含水率淤泥的渗透系数与45%含水率淤泥相比低2个数量级，即相差100倍以上。渗透系数越小，排水固结效果越低，说明了淤泥排水固结随着时间增长其含水率减少密度增长后排水效果逐渐降低。气管直吸水土分离技术软基处理方法基本方法：置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋、和热力学等方法。大面积软土地基处理常见经济适用方法-排水固结法。(1)堆载预压法。临时堆填土石等方法对地基加载预压，预先完成部分或大部分地基沉降，地基固结提高地基承载力。为了加速地基固结速度，需要打设砂井或塑料排水板。(

6、2)真空预压法。用薄膜密封地基土，用真空泵地基抽真空，形成负压梯度，地基发生固结。一般需要打设砂井或塑料排水板以加速软土地基固结速率。(3)真空-堆载联合预压法。当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用气管直吸水土分离技术水土分离模型试验针对吹填淤泥，由于缺乏大量砂石土料预压堆载，目前多采用真空预压方法处理。我们在常规真空预压技术基础上，开发出气管直吸水土分离技术。在排水板顶部插入塑料板帽，板帽通过快速气动接头和气管相连，每排气管用主管串联后连接到真空发生装置（真空泵）。铺设密封膜接

7、入真空泵在土中产生负压，抽吸土中的水分，利用大气压外荷产生挤压作用，形成排水、密实同步叠加效能，最大限度降低超软土含水率，形成一定的结构强度。气管直吸水土分离技术特制塑料板帽，快速气动接头、气管水土分离模型试验气管直吸水土分离技术水土分离模型试验b常规滤管连接方式气管直吸水土分离技术水土分离模型试验气管直吸水土分离技术水土分离模型试验b试验箱高2m，面积1.6m×1.6m气管直吸水土分离技术水土分离模型试验深度含水量湿密度孔隙比液限液性指数压缩系数压缩模量固结系数（竖直）P200固结系数(水平)P

8、200垂直渗透系数Wρ0e0WLILaVEsCvChkvm%g/cm3/%/MPa-1MPa10-2/s10-2/s10-7cm/s1.869.611.601.9053.641.671.402.125.514.931.200.2144.40///5.23/////1.858.901.681.6637.272.320.992.668.717.091.840.2135.80/3.44///1.110.770.74/淤泥层主要参数对比气管、滤管排水板布置均为0.8m×0.8m，两部分间隔