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水泥固化疏浚淤泥力学特性的试验研究
| 论文题名： | 水泥固化疏浚淤泥力学特性的试验研究 |
| 关键词： | 疏浚淤泥;水泥固化;变形特征;强度特性 |
| 摘要： | 由于我国江河湖泊等水域的污染问题愈发严重，疏浚清淤工程开展得日益频繁，但疏浚清淤工程产生的废弃淤泥堪称巨量，疏浚淤泥的处理、处置问题急需解决；同时，许多地方将沿海滩涂地区作为建设用地或利用废弃的疏浚淤泥开展吹填造陆工程，然而淤泥并不能直接用于工程建设。工程上常用水泥对软黏土进行加固处理，但水泥加固土往往存在强度不够高、后期变形较大等问题，而这些问题在水泥固化高含水率淤泥中表现得最为显著。 本文采用水泥对疏浚淤泥进行固化处理，利用标准固结试验、一维蠕变试验、无侧限抗压强度试验和三轴压缩试验来研究淤泥固化土的变形及强度特性，主要结论如下： （1）固化土存在明显的结构屈服应力。随着水泥掺量的增加，固化土的结构屈服应力持续增大，压缩系数持续减小，压缩指数先增大后减小。淤泥及其固化土的归一化压缩曲线可以分别利用固有压缩曲线和复合幂-指数模型来描述。 （2）随着固结压力的增大，淤泥的次固结系数在100kPa附近出现峰值，固化土的次固结系数持续增大。在50～3200kPa的加载范围内，土体的次固结系数基本上均随水泥掺量的增加而减小。淤泥及固化土的次固结系数均与相应压力范围内的压缩指数呈现出良好的线性关系，且随着水泥掺量的增加，固化土的次固结系数与压缩指数的比值呈先显著减小后逐步增加至稳定状态的变化规律，但均明显小于淤泥的相应比值。土体的次固结系数可以利用各级固结压力下孔隙比的总变化量与加荷比来描述。五元件广义Kelvin蠕变模型适用于淤泥及固化土。 （3）随着水泥掺量的增加，固化土的应力-应变曲线上逐渐出现脆性破坏的特征，但应力-应变曲线均可采用分段函数进行拟合。随着水泥掺量的增加，固化土的平均变形模量、极限变形模量、无侧限抗压强度、黏聚力和内摩擦角均持续增大，且平均变形模量、极限变形模量、无侧限抗压强度、黏聚力的增速会不断增大，而内摩擦角的增速会逐渐减小。固化土的平均变形模量、极限变形模量均与无侧限抗压强度呈现出良好的线性关系。 本文研究成果有助于进一步加深对水泥固化高含水率淤泥的变形及强度特性的认识，从而可为相关工程实践提供参考。 |
| 作者： | 曹承品 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 张季如 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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