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《中国铁道科学研究院》 2010年
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深圳前湾吹填淤泥固结性状研究

张明  
【摘要】:20世纪90年代以来,我国经济建设快速发展,沿海地区土地资源日益紧张,国内沿海地区普遍开展了大规模围海造陆工程,特别是在填海工程中普遍结合疏浚工程、吹淤造陆的方法。吹填土与天然海相沉积淤泥形成的双层地基,具有高含水量、大孔隙比等特点,工程实际表明建立于小变形假定基础上的太沙基固结理论不能准确地预测固结过程,指导设计和施工。所以有必要对吹填淤泥的固结特性和吹填形成的双层软基固结性状开展深入的研究。 本文研究工作以“招商局深圳前湾填海造陆软基处理工程”为背景,通过现场与室内试验研究、理论分析和数值分析等方法,对吹填淤泥和海相沉积淤泥的固结特性及双层软基固结性状进行了研究,取得的研究成果如下: (1)吹填淤泥落淤后,仍然发生以自重固结为主的变形,本文推导了以有效应力为变量的一维自重固结方程,该方程考虑了自重固结过程中颗粒体有效应力及渗透系数与体积浓度之间的非线性关系,编制程序SFCCP对方程进行数值求解,该方程能为软基处理前落淤后的土性指标提供一种预测方法。利用程序SFCCP分析了初始压缩性、初始渗透性和初始体积浓度等因素变化对土层孔隙比、体积浓度、自重有效应力、表面沉降及沉降速率的影响,同时对落淤后自重固结过程孔隙比的变化进行了数值模拟,结果与现场试验较为吻合,验证了分析方法的有效性和实用性。 (2)利用浙江大学GDS固结仪,对深圳前湾吹填淤泥试样进行了分级加载固结渗透试验,较全面地研究了吹填淤泥的渗透与压缩特性。结果表明,渗透系数、压缩变形参数与孔隙比之间呈现明显的非线性关系,固结计算时需考虑这些参数的变化特性。通过吹填淤泥与天然海相淤泥试验成果分析,总结出了吹填淤泥与天然海相淤泥渗透系数k v、有效应力p′与孔隙比e之间的最优拟合关系为非线性幂函数关系k v= ced与( )e = a p′b。 (3)采用Gibson大变形固结理论与Barron轴对称固结问题的某些简化与假定,推导了以超静孔压为变量的双层砂井地基大变形固结控制方程,采用ADI差分格式,编制程序TSDTC进行求解。该程序可考虑双层地基、土体渗透与压缩非线性关系、分级加载、径向与竖向渗流、初始超静孔压分布模式等因素与条件。 (4)利用程序TSDTC将算例固结计算结果与已有文献进行对比,两者基本吻合,验证了程序的合理性。进一步分析了非线性渗透关系k v= ced拟合参数、非线性压缩关系e = a p′b拟合参数、土层厚度比、分级加载、初始超静孔压分布模式等对双层砂井地基固结性状的影响。 (5)结合深圳前湾填海造陆软基处理工程,利用程序TSDTC对吹填双层软基进行了固结分析,结果表明本文方法预测的固结沉降过程曲线较经典固结理论更接近于实测曲线。 本文的研究工作对于认识吹填淤泥工程性质具有重要的理论价值,对于指导围海造陆吹填场地双层软基处理工程具有重要的实际意义。
【学位授予单位】:中国铁道科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU411

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张明;王威;赵有明;刘国楠;马东辉;;吹填淤泥自重固结方程的有限差分解[J];北京工业大学学报;2012年09期
2 张明;赵有明;刘国楠;胡荣华;;双层砂井地基大变形固结方程差分解[J];岩土工程学报;2013年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵文文;赋存环境变化下海积软土物理力学特性试验研究[D];广西大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱伟,张春雷,刘汉龙,高玉峰;疏浚泥处理再生资源技术的现状[J];环境科学与技术;2002年04期
2 郭宏宇,严驰,凌光懋;外用改良剂改善吹填土工程性质的试验研究[J];港工技术;2005年01期
3 叶柏荣;王兆龙;;新吹填地基的加固方法[J];港口工程;1990年04期
4 朱伟,冯志超,张春雷,谢健;疏浚泥固化处理进行填海工程的现场试验研究[J];中国港湾建设;2005年05期
5 洪振舜;;吹填土的一维大变形固结计算模型[J];河海大学学报;1987年06期
6 洪家宝;方开泽;;统一固结理论在吹填土中的应用[J];河海大学学报;1991年06期
7 文海家,严春风,汪东云;吹填软土的工程特性研究[J];重庆建筑大学学报;1999年02期
8 张宝琳,陆金甫,匡剑平;解二维对流扩散方程的块ADI方法[J];计算物理;1998年01期
9 周正明;;饱和土体大变形固结有限元分析[J];水利水运科学研究;1992年01期
10 洪振舜;一维大变形固结方程的近似函数解[J];水利学报;1988年05期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 江辉煌;砂井处理超软地基的固结计算[D];中国铁道科学研究院;2009年
2 张继发;一维大应变固结问题的解析理论研究[D];浙江大学;2002年
3 郑辉;软粘土地基大应变非线性流变固结理论研究[D];浙江大学;2004年
4 齐添;软土一维非线性固结理论与试验对比研究[D];浙江大学;2008年
5 杨静;高粘粒含量吹填土加固过程中结构强度的模拟试验研究[D];吉林大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王忠艳;于远忠;李广才;李鹏飞;;砂土不同粒径对邓肯—张双曲线模型参数的影响[J];四川建筑科学研究;2009年04期
2 丁俊恩;;合肥地区粘性土的自由膨胀率与液限的关系[J];安徽建筑;2006年02期
3 王仕传;;土力学教学中的有效应力原理[J];安徽建筑;2010年04期
4 利锋;韦献革;黄雁云;任露陆;温琰茂;余光辉;何树悠;张磊;骆海萍;;佛山水道疏浚底泥处置方案选择[J];安徽农业科学;2006年08期
5 姬凤玲;吕擎峰;马殿光;;沿海地区废弃疏浚淤泥的资源化利用技术[J];安徽农业科学;2007年15期
6 向科;罗凤;;土工离心模型试验中的加筋材料[J];地下空间与工程学报;2007年05期
7 孔令荣;黄宏伟;张冬梅;P.-Y.Hicher;;不同固结压力下饱和软粘土孔隙分布试验研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期
8 桂跃;高玉峰;李振山;宋文智;蔡超;;高含水率疏浚淤泥材料化土击实时机选择研究[J];地下空间与工程学报;2010年05期
9 孔令荣;;不同固结压力软粘土的孔隙分布与渗透系数研究[J];地下空间与工程学报;2011年S2期
10 张旭东,祁继英;疏浚底泥的资源化利用[J];北方环境;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张晓欣;陈奇;;吹填造陆及其软基处理浅析[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
2 武亚军;吴名江;吴价城;胡文韬;;福建软土真空联合堆载预压强夯法处理及效果分析[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
3 唐益群;何小军;杨坪;王建秀;周洁;;冲填土固结特性与变形沉降规律研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
4 陈新建;赵法锁;张发明;蒯志要;;真空预压软土路基沉降预测[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
5 夏玉斌;王永吉;宋晶;王清;桑伟峰;彭湘林;;真空预压法加固吹填土的沉降试验研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
6 王宏刚;王清;夏玉斌;陈允进;李严严;;真空预压法加固吹填软土固结系数的最小二乘拟合计算[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
7 黄敏;刘小丽;李白;;滑带土残余抗剪强度与再生抗剪强度的关系探讨[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
8 石振明;吴廷臻;李建可;;竹筋在软土地基加固中的应用研究[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
9 张春雷;朱伟;大木宜章;;湖泊污染底泥的固化资源化技术在工程中的应用[A];2008中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2008年
10 张健杰;杨春方;;道路工程真空预压软基处理研究[A];土木建筑学术文库(第12卷)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
2 江辉煌;砂井处理超软地基的固结计算[D];中国铁道科学研究院;2009年
3 宋晶;分级真空预压法加固高粘性吹填土的模拟试验与三维颗粒流数值分析[D];吉林大学;2011年
4 冷毅飞;中俄石油管道多年冻土物理力学性质试验研究及温度场数值分析[D];吉林大学;2011年
5 赵忠明;小浪底库区采空区稳定性研究[D];河南理工大学;2011年
6 张超波;林木根系固土护坡力学基础研究[D];北京林业大学;2011年
7 王曰国;真空—堆载联合预压加固软土地基理论与试验研究[D];中南大学;2010年
8 李东阳;冻土未冻水含量测试新方法的试验和理论研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
9 傅珍;高速公路拓宽工程路基差异沉降及控制技术研究[D];长安大学;2007年
10 张永清;山区高速公路路基差异沉降特性与控制措施研究[D];长安大学;2009年
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1 秦道天;耐特龙柔性生态围堤变形与稳定性能研究[D];郑州大学;2010年
2 江唯伟;洞庭湖区硬壳层软土地基一维固结特性研究[D];长沙理工大学;2010年
3 陶君;河道疏浚底泥处理与资源利用方案研究[D];天津理工大学;2010年
4 袁铁柱;粗粒土的静力特性试验研究[D];新疆农业大学;2010年
5 严露;真空预压加固软基固结及渗流计算理论研究[D];浙江大学;2011年
6 王龙;电阻网法求解固结问题研究[D];浙江大学;2011年
7 蒲凡;固化海涂淤泥的强度和变形特性研究[D];浙江大学;2011年
8 姚伟林;超固结粉质粘土短期蠕变行为试验研究[D];北京交通大学;2011年
9 李家春;吹填土固化结构强度增长特性的试验研究[D];武汉科技大学;2010年
10 卢淑雯;沿海固化双层地基应力与变形的研究[D];沈阳建筑大学;2011年
【同被引文献】
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1 房后国,刘娉慧,肖树芳,林德全;海积软土排水固结机理分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年02期
2 张信贵,吴恒,方崇,易念平;水土化学体系中钙镁对土体结构强度贡献的试验研究[J];地球与环境;2005年04期
3 刘春平,李中秋,张书宪;如何确定土的先期固结压力的探讨[J];地质与勘探;2003年01期
4 李振,李鹏;粗粒土直接剪切试验抗剪强度指标变化规律[J];防渗技术;2002年01期
5 叶国良;郭述军;朱耀庭;;超软土的工程性质分析[J];中国港湾建设;2010年05期
6 代志宏,吴恒,张信贵;水土作用中铁对土体结构强度的影响[J];甘肃工业大学学报;2002年04期
7 吴恒,张信贵,韩立华;水化学场变异对土体性质的影响[J];广西大学学报(自然科学版);1999年02期
8 熊传祥,周建安,龚晓南,简文彬;软土结构性试验研究[J];工业建筑;2002年03期
9 刘伟;刘百桥;;我国围填海现状、问题及调控对策[J];广州环境科学;2008年02期
10 刘霜;张继民;唐伟;;浅议我国填海工程海域使用管理中亟须引入生态补偿机制[J];海洋开发与管理;2008年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 江辉煌;砂井处理超软地基的固结计算[D];中国铁道科学研究院;2009年
2 刘海松;考虑沉积环境和应力历史的黄土力学特性研究[D];长安大学;2008年
【二级引证文献】
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1 张明;刘国楠;赵有明;;吹填淤泥自重固结性状研究[J];中国铁道科学;2013年05期
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1 倪晴;欠固结土体自重固结沉降特性模拟分析[D];南京理工大学;2013年
【二级参考文献】
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1 章丹峰;邓浩;杨彬;;堆载预压法加固软基效果评价与测试分析[J];地下空间与工程学报;2006年S2期
2 李振,王清,范建华,刘莹,陈慧娥;固化软土微观结构效应[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年04期
3 周维奎,李华,卢玉蓉,张培德,冯思臣,何永富,周洁;解二维抛物型方程初边值问题的交替方向隐式方法[J];成都理工学院学报;2000年02期
4 王清,王凤艳,肖树芳;土微观结构特征的定量研究及其在工程中的应用[J];成都理工学院学报;2001年02期
5 叶正强,李爱群,杨国华,黄镇,张森安;粘性土的渗透规律性研究[J];东南大学学报;1999年05期
6 杨树才,邓学钧;软土地基沉降机理与计算方法分析[J];东南大学学报;1998年03期
7 吴义祥;工程粘性土微观结构的定量评价[J];中国地质科学院院报;1991年02期
8 王秀艳,刘长礼;对粘性土孔隙水渗流规律本质的新认识[J];地球学报;2003年01期
9 李向全,胡瑞林,张莉;软土固结过程中的微结构变化特征[J];地学前缘;2000年01期
10 杨顺安,吴建中;真空联合堆载预压法作用机理及其应用[J];地质科技情报;2000年03期
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1 蓝柳和;成层软粘土地基非线性流变固结性状研究[D];浙江大学;2002年
2 庄迎春;软土非单调压缩固结试验与理论研究[D];浙江大学;2005年
3 于芳;非线性流变结构性软粘土弹粘塑性固结理论及砂井地基沉降计算[D];河海大学;2006年
4 温介邦;考虑应力历史影响的成层地基一维固结理论研究[D];浙江大学;2007年
5 秦焱;吉林省黑土肥力质量评价及结构退化机理研究[D];吉林大学;2007年
6 齐添;软土一维非线性固结理论与试验对比研究[D];浙江大学;2008年
7 尹小涛;岩土材料工程性质数值试验研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
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1 江雯;考虑软粘土渗透性和压缩性变化的一维固结理论研究[D];浙江大学;2003年
2 胡虹宇;考虑应力历史影响的一维固结理论研究[D];浙江大学;2004年
3 马驰;考虑固结系数为非常数时固结方程差分解[D];铁道部科学研究院;2006年
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1 李静;叶秀强;;吹填造地技术在武汉经济技术开发区的应用[J];科技信息;2010年07期
2 庞忠坤;;浅谈吹填工程中吹填区施工控制[J];中国水运(下半月);2011年10期
3 刘莹;王清;;水泥与生石灰处理吹填土对比试验研究[J];工程地质学报;2006年03期
4 卫国芳;;吹填淤泥自重沉积物理力学性质变化特征[J];河南科学;2012年03期
5 张文龙;;南通渔轮厂吹填土的利用[J];上海地质;1982年02期
6 杨爱武;闫澍旺;杜东菊;;等向应力下吹填软土结构强度形成试验研究[J];工业建筑;2012年S1期
7 杨爱武;李潇雯;张静娴;;吹填软土结构强度形成的灰色关联分析[J];工程地质学报;2013年02期
8 刘志强;王新强;卢景润;;分层吹填法在填海工程中的应用[J];港工技术;2012年02期
9 刘莹;王清;;江苏连云港地区吹填土室内沉积试验研究[J];地质通报;2006年06期
10 孙凤慧;;东太湖堤线调整工程黏性吹填土特征[J];工程地质学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 熊明;林本义;;关于吹填淤泥的松方系数[A];工程排水与加固技术理论与实践——第七届全国工程排水与加固技术研讨会论文集[C];2008年
2 朱耀庭;郑爱荣;李卫;;吹填超软土固结特性的试验研究[A];第二届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会论文集(二)[C];2008年
3 张绍华;蒋昌波;邵亮;程谨;宋俊强;陈杰;;吹填流失观测与影响因子辨识研究[A];第十六届中国海洋(岸)工程学术讨论会(下册)[C];2013年
4 朱耀庭;郑爱荣;;深圳吹填软土物理力学特性的试验研究[A];工程排水与加固技术理论与实践——第七届全国工程排水与加固技术研讨会论文集[C];2008年
5 张志伟;李永强;周海斌;;烟台港西港池二期工程吹填陆域地基处理方法[A];第六届全国工程地质大会论文集[C];2000年
6 成玉祥;杜东菊;李忠良;;天津滨海新区吹填土结构性研究[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
7 胡文浩;王宁伟;宋桂荣;;吹填土固化处理试验对比分析[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
8 王益国;熊明;于志强;张勇;;深圳前海湾新吹填超软土地基的预压加固[A];工程排水与加固技术理论与实践——第七届全国工程排水与加固技术研讨会论文集[C];2008年
9 夏玉斌;王永吉;宋晶;王清;桑伟峰;彭湘林;;真空预压法加固吹填土的沉降试验研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
10 张晓欣;陈奇;;吹填造陆及其软基处理浅析[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
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1 张泓;中新生态城开始吹填造地[N];北方经济时报;2008年
2 ;中新天津生态城开始吹填明年7月完工[N];中国高新技术产业导报;2008年
3 郁剑波;吹填海砂筑路行[N];中国建设报;2012年
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6 上海浦高工程(集团)有限公司 蹇国强;浅论大面积吹填软土地基处理方案比选[N];建筑时报;2010年
7 记者 赵贤钰 通讯员 律玫静;天津港吹填土改良绿化获成功[N];滨海时报;2010年
8 曹大正 闫海新;海湾淤泥 筑起绿色长堤[N];中国水利报;2005年
9 记者 张文君;建行唐山分行贷款4.12亿元支持曹妃甸建设[N];河北经济日报;2006年
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1 杨爱武;结构性吹填软土流变特性及其本构模型研究[D];天津大学;2011年
2 杨静;高粘粒含量吹填土加固过程中结构强度的模拟试验研究[D];吉林大学;2009年
3 张明;深圳前湾吹填淤泥固结性状研究[D];中国铁道科学研究院;2010年
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1 王春波;天津滨海新区吹填土固化技术及固化机理研究[D];天津城市建设学院;2008年
2 刘雷;天津滨海新区高粘粒吹填土初始沉降阶段排水固结过程中微结构形成过程研究[D];吉林大学;2013年
3 陈洁;吹填土固化结构强度的再形成试验研究[D];武汉科技大学;2010年
4 张玲玲;天津滨海新区吹填土沉降固结前期的微结构与力学机制研究[D];吉林大学;2013年
5 邹燃;天津滨海新区吹填土固结前期微观特征及沉降过程模拟研究[D];吉林大学;2013年
6 吴浩宁;吹填土地基处理效果评价及其工程应用[D];上海交通大学;2013年
7 王晓颖;滨海吹填土作为绿化基质障碍特征及调控机制研究[D];吉林大学;2012年
8 柯丽丽;利用电石渣等固体废弃物改性吹填土来配制绿化新基质的研究[D];北京林业大学;2010年
9 郭连营;海河干流治理工程吹填土筑堤研究[D];天津大学;2004年
10 倪鹏冲;吹填型围海造地建筑地基加固方法比较研究[D];大连理工大学;2013年
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