高黏性吹填土固结过程中细颗粒迁移规律研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／20l2／2O(6)一1042—08．___I-同C黏性吹填土固结过程中细颗粒迁移规律研究术宋晶①②王清①张鹏③江小亮④(①吉林大学建设工程学院长春130026)(②中山大学地球科学系广州510275)(③中交第四航务工程勘察设计院有限公司广州510230)(④中国水利水电第十三工程局有限公司天津300384)摘要软土地基在真空预压过程中，受强大的真空吸力作用，产生固结压密。其中一类软土黏粒含量较大，排水固结过程中产生细颗粒迁移现象，令土体固结的同时细颗粒也积聚在排水板四周，形成泥膜，造成后期排水

2、通道堵塞，降低了固结效率。本研究采用室内试验模拟吹填土排水固结过程，监测颗粒分布情况，探讨细颗粒迁移规律，从颗粒空间分布特征解释高黏性吹填土固结机理。研究证实，固结条件影响细颗粒迁移现象：自重沉淤固结期间，细颗粒迁移受边界条件及渗流路径影响；加压固结期间，细颗粒迁移受附加荷载产生的垂直压力影响，随着土体含水量的减少，黏粒迁移趋势逐渐减弱，黏粒不再表现出明显的迁移趋势，土体中细颗粒分布从竖向条带状逐步转变为水平向条带状。同时，高黏性吹填土固结过程中，将土样未加分散剂测试得到的粉粒含量称为“似粉粒”，随着吹填土排水固结过程的持续，吹填土“似粉黏比”不断地增加。固结时间越长，似粉黏比随深

3、度增加而减小的特征越明显；与排水管水平距离较远的土体“似粉黏比”有所增大。“似粉黏比”作为吹填土固结过程的指标，与土体强度大小成正比，可间接反应强度变化规律，为确定流塑状态及软塑状态的高黏性吹填土固结程度提供了定性指标，直观地反映出土体固结程度。研究表明，随着固结排水过程的持续，排水速度减慢，吹填土粉黏比不断增加，固结程度迅速增加。关键词高黏性吹填土颗粒迁移排水固结似粉黏比中图分类号：P642．1文献标识码：ALABoRATARYRESEARCHoNFINEPARTICLESMIGRATIoNoFHIGHCLAYDREDGERFILLINCoNSoLIDATIoNPRoCESSSO

4、NGJing①②WANGQing①ZHANGPeng③JIANGXiaoliang④(①CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，Changchun130026)((~DepartmentofEaahSciences，SunYat—senUniversity，Guangzhou510275)(③CCCC—FHDIEngineeringco．，Ltd．，Guangzhou510230)((~SinohydroTianjinEngineeringco．，Ltd．，Tianjin300384)AbstractIntheprocess

5、ofvacuumpreloadingconsolidation，softfoundationisconsolidatedbypowerfulvacuumsuction．Akindofsoftclayhasmanyfineparticlesthatwouldbeflowedtodrainpipeswithvacuum．Theplasticpipeswouldbesurroundedwithclay．Thentheywouldbeformedwithmudmembrane．Throughlaboratorytest，the}收稿日期：2012—02—21；收到修改稿日期：2012—04

6、—27．基金项目：国家自然科学基金项目(40372122，40672180，41172236)，国家自然科学基金国际合作项目(40911120044)，广东省自然科学基金项目(s20l2删7331)和中山大学青年教师起步计划项目(32110—3281402)．第一作者简介：宋晶，主要从事工程地质方面的研究．Email：easky@126．corn20(6)宋晶等：高黏性吹填土固结过程中细颗粒迁移规律研究course0tdrainageconsolidationissimulated．Itisaimedthatthelaws0particlemigrationcanberesolve

7、dwiththeproposedapproach．Testresultsconfirmthattheconsolidationconditionsaffectthefineparticlemigrationphenome—non．Atthegravitationalcompactionconsolidationstage，thefineparticlesareinfluencedbyboundaryconditionsandseepagepaths．However，a