冻融循环对固化淤泥土力学性质的影响
2019-08-21
长江科学院院报 2019年8期
(1. 三峡大学 特殊土土力学研究所,湖北 宜昌 443002; 2.中国建筑第二工程局有限公司 深圳分公司,广东 深圳 518000)
1 研究背景
江河湖海城市沟渠等水域沉积的淤泥,阻碍通航,恶化水质,需要定期进行疏浚[1]。疏浚淤泥以堆场形式暴露于大气中,对周边水域和土壤造成污染[2-4],同时占用大量土地资源,提高工程造价[5-7]。淤泥固化技术(Solidified/stabilized silt)通过水泥等固化剂,将疏浚淤泥转化为工程填料,从而促进疏浚淤泥的大规模资源化利用,具有保护环境、节约工程造价等多重社会经济价值[8-10]。固化淤泥土用于工程填筑,将持续受到干湿循环、冻融循环、酸雨等大气环境的周期性作用,从而导致其力学性能劣化[11],限制淤泥固化技术的规模化应用。
冻融循环的劣化作用[12-14]在宏观上主要体现为体积收缩、裂隙发育和强度降低等物理力学指标的衰减,如:齐吉林等[15]研究表明土的初始状态、冰晶的生长和冻融过程中产生负孔隙水压力导致的有效应力增大等方面,结合冻融作用对正常固结土的结构强化的分析,提出了冻融作用对超固结土的结构弱化效应。郑郧等[16]研究表明:反复冻融循环使土粒的颗粒发生破碎,导致土的液塑限、比表面积均有所增大,并且冻融循环中水分相变、冰晶生长和水分迁移对土颗粒和孔隙的反作用力是冻融循环对土结构性影响的根本原因。但是对于淤泥的研究基本停留于常温下固化后的力学性质[17],或者烧结成砖块后的抗冻性能[18]。对于固化淤泥土经冻融循环后的强度、固结屈服压力、黏聚力等还缺少足够的关注。……
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