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高含水率疏浚泥堆场存储能力试验研究与计算模型
| 论文题名： | 高含水率疏浚泥堆场存储能力试验研究与计算模型 |
| 关键词： | 疏浚泥堆场;存储能力;泥水分离;计算模型;防淤堵方法;含水率净降低量 |
| 摘要： | 在我国内陆地区，每年各种疏浚工程产生的大规模高含水率疏浚泥都需要采用堆场的方式进行存储，致使疏浚泥堆场使用了大量土地资源，如何确定疏浚泥堆场的存储能力进而明确堆场的用地需求是岩土工程和水利工程迫切需要研究的课题。在吹填过程中疏浚泥的泥水分离规律是研究堆场存储能力的关键问题，为了加快堆场疏浚泥的泥水分离速率，进而提高堆场的存储能力，作者所在课题组提出了透气真空快速泥水分离技术，该技术解决了高含水率疏浚泥排水过程中经常遇到的淤堵问题，技术的效果在于能够快速降低疏浚泥含水率，并排除堆场表面水，消除规范的富裕水深和风浪超高，为达到减少疏浚泥堆场使用土地资源的目的奠定了基础。本文通过一系列疏浚泥自然泥水分离试验和透气真空泥水分离试验，并结合理论分析，研究了疏浚泥在自然泥水分离条件下和透气真空泥水分离条件下的泥水分离规律及其主要影响因素，在此基础上提出了这两种排水条件下的堆场存储能力计算模型。本文的主要工作如下: (1)通过疏浚泥自然沉积试验的结果分析，明确了初始含水率、土性和沉降时间对疏浚泥自然沉积规律的影响，提出了自然泥水分离条件下疏浚泥含水率预测方法; (2)通过室内透气真空泥水分离试验，研究了透气真空快速降低疏浚泥含水率和排除疏浚泥表面水的效果及其主要影响因素，基于防淤堵理论，明确了透气真空防淤堵的主要控制因素和控制方法; (3)建立了自然泥水分离条件下堆场存储能力计算模型，并依托工程实例，将模型和国内堆场设计规范以及Carrier模型进行了较为全面的比较分析，验证了模型用于高含水率疏浚泥堆场设计的有效性; (4)引入含水率净降低量的概念，分析了疏浚泥在透气真空泥水分离下的含水率降低规律，提出了透气真空泥水分离条件下的堆场存储能力计算模型，并将模型和自然泥水分离下的堆场存储能力计算模型进行了比较和分析，明确了影响透气真空泥水分离技术减少堆场用地面积的主要因素; (5)通过现场试验验证了透气真空泥水分离方法快速降低疏浚泥含水率和快速排除疏浚泥表面水的有效性，分析了技术在工程应用中的排水控制方法，并通过现场试验和模型计算结果的对比进一步验证了本文提出的堆场存储能力计算模型的有效性。 |
| 作者： | 吉锋 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 洪振舜 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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