高含水率吹填淤泥自然沉降规律
2012-01-23徐桂中翁佳兴
土木工程与管理学报 2012年3期
徐桂中, 吉 锋, 翁佳兴
(1. 河海大学 土木与交通学院, 江苏 南京 210098; 2. 东南大学 交通学院, 江苏 南京 210096)
随着港口、航道、海洋和海岸工程建设的飞速增多,我国每年都会开展大规模的清淤工程,因此会产生大量的疏浚淤泥。将疏浚出的淤泥吹填造地是目前处理疏浚淤泥最常用的方法,该方法不仅解决了疏浚淤泥处置难的问题,还为各种建设工程提供了大量的土源。由于国内疏浚以绞吸式为主,产生的疏浚淤泥的含水率往往极高,呈流体状态,在吹填场地中发生沉降。因此,了解吹填土的自然沉降规律对于合理进行吹填工程十分重要。
一般认为,沉降过程中,泥浆具有两种状态,即沉积状态与固结状态[1~7]。泥浆处于沉积状态时,土颗粒相互分离,土颗粒在重力和水的阻力作用下沉降,土颗粒的沉降规律可通过沉积理论描述[1, 8~10];泥浆处于固结状态时,土颗粒相互接触并传递有效应力,土颗粒的下沉是由固结引起,土颗粒的下沉规律可运用大变形一维固结理论描述[11, 12]。有学者研究认为,沉积状态与固结状态之间存在临界含水率(浓度),当含水率高于该临界含水率时,泥浆处于沉积状态,当含水率低于该临界含水率时,泥浆处于固结状态[13, 14],该临界含水率往往被称为土形成含水率[15]。许多学者对土形成含水率开展了定量研究,Monnte 和Krizek认为土形成含水率在土的5.0~7.0倍液限之间[15],Carrier等则认为土形成含水率为土的液限的7.0倍[16],Stark等建立土形成孔隙比与塑性指数之间的关系[17]。……
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