滨海淤泥质吹填土泥浆絮凝脱水试验研究

研究了天津、连云港两地高浓度淤泥质吹填土泥浆,在添加高分子量的阳离子(CPAM)、阴离子(APAM)、非离子(NPAM)聚丙烯酰胺、聚合氯化铝(PAC)及"有机、无机"混合溶剂后,真空抽滤泥饼含水率的变化过程。试验结果表明,两地吹填土泥饼含水率变化过程相似,各类絮凝剂都可以使吹填泥浆形成胶体并发生沉降,且能使吹填土泥饼含水率降低,泥水分离现象明显。PAC+CPAM组合絮凝效果最为理想,天津地区吹填土泥饼含水率由未添加絮凝剂的387.39%降低至83.06%,连云港地区吹填土泥饼含水率由未添加絮凝剂的347.17%降低至73.26%。     

泥浆絮凝试验中Zeta电位与絮凝现象、脱水能力的相关性探讨

文章基于课题组已有研究成果,通过分析整理文中连云港区絮凝脱水试验数据,进一步分析Zeta电位与絮凝效果和絮凝后脱水能力之间的相关性,验证Zeta电位能否作为评价泥浆絮凝脱水能力的指标。通过对絮凝试验的测定参数Zeta电位、泥饼含水率及絮凝效果作相关性分析,结果表明:(1)Zeta电位值的大小与泥浆絮凝效果之间存在着一定的相关性,泥浆絮凝效果最优点往往出现在Zeta电位值接近零点时,Zeta电位值基本可以评价絮凝效果的优良;(2)Zeta电位值的大小对泥浆脱水能力也有着很强的影响,在泥饼含水率最低最稳定的添加量、添加区间,往往Zeta电位值趋近于等电点且相对较稳定,二者表现出一定的相关性。通过分析Zeta电位值的大小及变化过程的稳定性,基本可以评价絮凝后泥浆脱水能力的好坏。     

疏浚泥浆泥水快速分离的复合絮凝试验研究

为了对港口航道建设和维护产生的大量疏浚泥浆进行减量化处理，通过添加聚丙烯酰胺(APAM)和聚合氯化铝(PAC)的方法，进行疏浚泥浆泥水快速分离的复合絮凝试验研究，探究了复合絮凝对泥浆的沉积时间、底泥含水率和渗透系数的影响。结果表明：1)APAM和PAC复合絮凝泥浆的泥水分离效果优于单一APAM或PAC,其中APAM对泥浆沉积时间起控制作用，PAC对上液清澈度起控制作用；2)APAM和PAC复合絮凝能够有效降低底泥含水率，但随着APAM和PAC添加量的增大，底泥含水率呈上升趋势，较小的APAM和PAC添加量更有利于底泥含水率的降低；3)APAM与PAC复合絮凝泥浆能够提高底泥的渗透系数，并存在APAM的最佳添加量；4)在减小泥浆沉积时间、降低底泥含水率和提高底泥渗透系数方面，APAM优于PAC。当粉土与黏土比为2.4时，复合絮凝剂的适宜添量为1 600 g/t的PAC与240 g/t的APAM,研究结果可为工程提供参考。     

高分子聚合物对淤泥沉积影响的试验

在实验室利用量筒进行淤泥沉积试验,模拟现场吹填淤泥静水沉积过程,探讨了吹填淤泥在不同初始密度和不同絮凝剂对自重固结特性的影响。试验结果表明:泥水混合物的初始密度对沉积速度有重要影响,孔隙比变化速度、变化量以及沉积后的孔隙比都与泥浆初始密度成反比;泥浆的沉积速度与溶液阳离子化合价成正比;高分子聚丙烯酰胺是一种有效的絮凝剂,可有效使细颗粒快速絮凝沉淀。     

渤海湾海洋疏浚泥的药剂絮凝与固结特性

海洋疏浚泥一般具有颗粒细、含水率高、渗透性差等特点,药剂真空预压法能够大幅提高海洋疏浚的加固效果,但是,目前关于渤海湾海洋疏浚泥的药剂絮凝与固结特性不甚清楚.为此,基于东营吹填土的矿物成分与物理性质,对经过CaO与APAM两种絮凝药剂预处理后海洋吹填土的絮凝特性与固结特性进行研究.研究结果表明:该地区疏浚泥为淤泥质粉质...     

真空预压加固吹填软土地基的室内模型试验与淤堵机制

对于在真空预压过程中淤堵导致的加固效果受限问题,为探究排水板周土体淤堵机制,将胶体化学知识引入研究中,通过室内模型试验、微观试验、胶体测定试验等,探究了在人工吹填软土地基真空预压中,胶体存在及移动对淤堵形成的作用机制。室内模型试验发现0~4 cm的土体含水率降低幅度最大,强度增长最高,土壤颗粒移动富集在排水板附近,表现出"土柱"现象;对比烘干前后的尾水性质,开展不同时期尾水的丁达尔试验,结合压汞试验,发现真空预压尾水存在胶体颗粒,这可能是吹填土真空预压发生淤堵的一个重要原因。     

吹填土预加固厚度计算模型研究

基于吹填法的原理及预加固厚度所考虑的变量建立吹填土预加固厚度计算模型。介绍了分层法吹填的目的与原理,详细介绍分层法吹填土预加固厚度模型计算。提出不同的地基土,选择不同重量的加固机器,应该根据具体的工程概况计算泥浆预加固厚度,以便使吹填土满足后期地基加固的施工条件。     

曹妃甸地区生石灰加固吹填土地基的试验研究

吹填土是用挖(吸)泥船通过泥浆泵和管道将含有大量水分的泥沙输送到海(江、河、湖)岸等指定区域而形成的沉积土,吹填土一般具有容重小、孔隙比大、含水量高、颗粒很细、固结性能差等特点。曹妃甸地区利用港池疏浚土完成吹填造地面积约200km2,为尽快满足施工设备进场条件要求,缩短沉积固结时间,使吹填土尽快形成具有一定承载力的地基,是亟待解决的问题。曹妃甸地区吹填土地基主要以细颗粒土和混合土为主,采用固化法处理吹填土地基在时间上具有较大优势,通过对现场不同地块进行吹填土地基处理试验,从而确定更加经济可行的掺拌比例和深度,并提出提高生石灰加固地基效果和节约生石灰用量的建议。     

吹填土地基长期沉降与预测技术

以天津港某吹填土地基加固工程为依托,以现场监测和数值模拟为主要手段,对吹填土地基加固期(施工期)和使用期(长期)沉降进行现场监测,确定吹填土地基施工期和长期沉降的发生发展特性;运用有限元软件对施工期监测结果进行拟合,确定吹填土长期沉降的数值预测模型;并通过该模型分析吹填土地基长期沉降的发生机理。研究结果表明:文中提出的数值模拟方法可有效模拟吹填土地基的施工期和长期沉降,但由于未考虑土体的次固结沉降,长期沉降模拟结果偏小,二者相差16.7%;排水板打设区的土体孔隙水压力消散较快,固结效率高;排水板下卧层软土的持续固结变形是造成吹填土地基长期沉降较大、时间较长的主要原因。     

南沙吹填土物相结构特性分析研究

通过现场取南沙吹填土样,室内开展粒度测试、物相分析、微观结构、元素含量、比表面积分析,并通过土工试验测试基本物理力学指标。从物理至化学、宏观至微观的角度综合分析了南沙吹填土物相结构特性。试验结果表明:吹填土以白云母和石英为主;微观结构为絮凝片状;O、Si元素的质量分数多;比表面积在黏土矿物中偏小,微电场及结合水膜形成相对较弱。