中文名 | 超軟土地基排水體防淤堵高效處理技術(shù) | 項目編號 | F-310-2-02 |
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獲得獎項 | 國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎 [1]? |
2020年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎項目。
主要完成人:
蔡袁強(qiáng)(溫州大學(xué))
王軍(溫州大學(xué))
金亞偉(江蘇鑫泰巖土科技有限公司)
張留?。ㄖ薪坏谝还房辈煸O(shè)計研究院有限公司)
陳鋒(中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司)
樓曉明(上海港灣基礎(chǔ)建設(shè)(集團(tuán))股份有限公司)
1、換填墊層法:當(dāng)軟弱土層厚度不很大時,可將路基面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除,然后換填強(qiáng)度較大的土或其它穩(wěn)定性能好、無侵蝕性的材料(通常是滲水性好的中粗砂)稱為換填或墊層法。此法處理的經(jīng)濟(jì)...
1、強(qiáng)夯法處理。強(qiáng)夯法是利用重錘自由落下的巨大沖力能所產(chǎn)生地沖擊波反復(fù)夯擊地基土,將夯面以下一定深度地土層夯實,以提高地基的承載力和土體的穩(wěn)定性,降低壓縮性。由于夯擊能力大,加固深度也大。對于一般的軟...
軟土地基處理的主要措施有1、復(fù)合地基法:水泥土攪拌樁、粉噴樁、碎石樁等;缺點(diǎn):造價較高 2、排水固結(jié)法 (1)塑料排水板聯(lián)合堆載:工期長,效果不理想 (2)塑料排水板聯(lián)合真空預(yù)壓:工期90天以后...
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軟土地基會直接影響到公路路基的穩(wěn)定性,降低公路路基的承載能力。如果處理不當(dāng),會對整個工程造成巨大困擾,造成人員財產(chǎn)的損失。本文對現(xiàn)行軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行了分析比對和基本沉降分析,以求從理論層面找到軟土地基處理問題的方法。
圍海造田、軟土地基處理、淤泥堆場處理等超軟土排水工程中,排水體過濾材料通常會遇到淤堵問題,導(dǎo)致無法有效地快速降低超軟土含水率。影響排水體淤堵的主要因素有兩點(diǎn):(1)排水界面上的應(yīng)力、水力條件;(2)過濾材料自身的孔隙特性。本項目通過增加了模擬頂部堆載荷載和真空負(fù)壓模塊的改進(jìn)梯度比試驗儀器,模擬排水體淤堵過程,揭示超軟土排水體發(fā)生淤堵的機(jī)理;通過更換不同濾層材料,進(jìn)行不同上部荷載壓力和不同真空負(fù)壓下的室內(nèi)排水模型試驗,篩選出最有利于防淤堵的過濾材料和水力、應(yīng)力條件,揭示這些因素的防淤堵機(jī)理;通過試驗結(jié)束后的取樣顆粒分析結(jié)果,對照過濾材料的孔隙特性,分析顆粒的運(yùn)動規(guī)律和在過濾材料中的滯留規(guī)律,建立超軟土排水體濾層材料防淤堵設(shè)計準(zhǔn)則。本項目的研究結(jié)果可以給出指導(dǎo)防淤堵設(shè)計的理論依據(jù),進(jìn)一步優(yōu)化排水固結(jié)工程措施。在沿海港區(qū)吹填造陸、內(nèi)陸河流湖泊疏浚淤泥處置等工程中有較好的應(yīng)用前景。
本項目通過不同直徑尺寸的沉降柱試驗,研究了超軟土自重沉積過程中邊界尺寸效應(yīng)對沉降過程影響,對初始含水率、沉降柱內(nèi)徑及沉降模式轉(zhuǎn)變對應(yīng)的臨界初始含水率之間相互影響的機(jī)理進(jìn)行了分析;研制了超軟土真空排水室內(nèi)模型試驗儀器,通過大量超軟土的真空排水室內(nèi)模型試驗,研究了超軟土真空排水的效果,通過分析,確定了不同真空度下超軟土排水效果的變化規(guī)律,得到了不同超軟土試樣的最優(yōu)真空度,通過對累積抽水量、含水率降低值、含水率降低率、泥面沉降等試驗數(shù)據(jù)的對比,分析了真空度、豎向排水材料、初始含水率、土樣基本特性、模型尺寸等因素對超軟土真空排水效果的影響,解釋了上述因素的對真空排水效果的影響機(jī)理;通過對不同常用土工濾層材料作為排水體的真空排水試驗,篩選出了有利于真空排水過濾材料類型,通過干篩法和排水試驗結(jié)束后的取樣顆粒分析,測定了所選用的常規(guī)土工濾層材料有效孔徑和試驗結(jié)束后原泥、尾水、織物表層淤泥的顆粒分布規(guī)律,分析了顆粒的運(yùn)動規(guī)律和在過濾材料中的滯留規(guī)律,研究了過濾材料有效孔徑和土樣特征粒徑之間的關(guān)系,對超軟土排水體過濾材料的選取提出了指導(dǎo)方法;進(jìn)一步對6組新型復(fù)合濾層材料進(jìn)行了超軟土真空排水試驗,篩選得到了最佳復(fù)合濾層材料,對復(fù)合過濾材料的排水機(jī)理和防淤堵機(jī)理進(jìn)行了分析,通過研究試驗完成后試樣的顆粒遷移規(guī)律和含水率空間分布規(guī)律,揭示了PVA材料與常規(guī)土工織物濾層材料不同的排水機(jī)理,并分析了PVA材料排水效果較好的原因,提出了PVA材料“吸水—保水—排水”循環(huán)的反濾排水機(jī)理。在本基金項目的支持下已發(fā)表、錄用論文9篇(SCI和EI雙收錄1篇、EI收錄4篇、EI待收錄1篇),申請國家發(fā)明專利13項,授權(quán)國家發(fā)明專利4項。 2100433B
我國填埋場建有滲濾液水位迫降抽排豎井超過2萬口,但其普遍存在淤堵快、出水流量低和水位控制效果差的問題。工程探索表明,一種具備復(fù)合反濾結(jié)構(gòu)的滲濾液抽排豎井具有良好的抗淤堵性能,但其滲透-淤堵機(jī)理尚不清楚,難以進(jìn)一步優(yōu)化和推廣。擬針對填埋場復(fù)合反濾滲濾液抽排豎井開展研究。通過單元體試驗和模擬,研究復(fù)合反濾層的滲流機(jī)理,掌握各反濾結(jié)構(gòu)層流量負(fù)荷分布規(guī)律,揭示其在不同物化生化特性滲濾液、溫度、上覆壓力、位移等因素作用下的滲透-淤堵響應(yīng),探索優(yōu)化復(fù)合反濾結(jié)構(gòu);開展復(fù)合反濾抽排豎井長期室內(nèi)模型試驗,掌握其反濾結(jié)構(gòu)及井周垃圾長期使用后的淤堵時空發(fā)展規(guī)律,試驗探索淤堵防治技術(shù);建立考慮淤堵時空效應(yīng)的復(fù)合反濾抽排豎井井流計算方法;開展現(xiàn)場試驗,驗證和進(jìn)一步探索復(fù)合反濾層抽排豎井出水效果、淤堵發(fā)展規(guī)律及淤堵防治技術(shù)。本研究可闡明復(fù)合反濾滲濾液抽排豎井的滲透-淤堵時空發(fā)展規(guī)律,有利于其進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展和推廣應(yīng)用