河道淤泥氣泡混合土的力學(xué)性質(zhì)試驗研究.pdf

1、我國廣闊的水域下方沉積著大量淤泥，為保證河道通暢和水質(zhì)清潔，每年產(chǎn)生的疏浚淤泥數(shù)量十分驚人。為實現(xiàn)廢物利用，變廢為寶的目的，采用疏浚淤泥為原料制成的改良土運用于實際工程，不僅為淤泥的處理提供了有效可行的方式，也為當(dāng)前日益增長的工程用土需求提供了可靠保障。
　　淤泥質(zhì)氣泡混合輕質(zhì)土作為疏浚淤泥改良處理方式的一種，主要采用水泥為固化劑，加入氣泡作為輕量化材料，經(jīng)過一定的工藝流程后形成輕質(zhì)土體。氣泡混合輕質(zhì)土在容重、流動性、強度、變形、

2、經(jīng)濟和環(huán)保等方面都具備明顯的特點。本文以蘇州某河道的疏浚淤泥為原料土，水泥為固化材料以及氣泡為輕量化材料制成了河道淤泥氣泡混合土，在室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上，對其物理力學(xué)性能進行了理論研究:
　　(1)基本物理性質(zhì):通過密度試驗和滲透試驗研究了河道淤泥氣泡混合土的密度變化和滲透性能。調(diào)整混合土中各組分含量的可以將密度降低到1.05 g/cm3左右，證明氣泡作為輕量化材料達到降低土體容重的方法是可行的;滲透系數(shù)能夠達到一般粘性土的標(biāo)準(zhǔn)，并且

3、在水泥含量、氣泡含量、含水量以及養(yǎng)護齡期變化時基本維持在同一數(shù)量級，土體抗?jié)B性能良好。
　　(2)強度特性:通過無側(cè)限抗壓強度試驗、三軸試驗(UU)試驗和標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗研究了河道淤泥氣泡混合土的力學(xué)性質(zhì)。水泥摻入比、氣泡摻入比、含水量和養(yǎng)護齡期是影響混合土強度的主要因素;無側(cè)限抗壓強度隨水泥摻入比、氣泡摻入比、含水量呈指數(shù)變化關(guān)系，隨齡期呈雙曲線增長關(guān)系;養(yǎng)護28天的強度和剛度可以作為設(shè)計和施工的力學(xué)性能指標(biāo);抗剪強度主要包含粘聚分

4、量和摩擦分量，強度指標(biāo)粘聚力和摩擦角受水泥摻入比的影響較大。
　　(3)變形特性:土體變形主要經(jīng)歷壓密、彈性變形、塑性屈服和破壞四個階段;試驗獲得的破壞應(yīng)變隨各組分的關(guān)系可以作為工程控制變形的依據(jù);鄧肯-張模型比較符合無側(cè)限抗壓和靜三軸應(yīng)力應(yīng)變曲線變化趨勢，能夠反映河道淤泥氣泡混合土的非線性特征。
　　(4)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性質(zhì)相關(guān)性考察:運用壓汞試驗可以對河道淤泥氣泡混合土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)特征進行定量分析，獲得的表征土體微觀