岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (11): 3029-3040.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0180

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

真空预压作用下初始含水率 对疏浚淤泥固结影响研究

孙宏磊1,陆逸2,潘晓东1,史吏1,蔡袁强1   

  1. 1. 浙江工业大学 土木工程学院,浙江 杭州 310014;2. 杭州天元建筑设计研究院有限公司,浙江 杭州 311202
  • 收稿日期:2021-05-13 修回日期:2021-09-24 出版日期:2021-11-11 发布日期:2021-11-12
  • 作者简介:孙宏磊,男,1981年生,博士,教授,主要从事岩土工程等方面的研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(No. 52078464, No. 51879234, No. 51978621, No. 51620105008);国家重点研发计划项目(No. 2016YFC0800200);浙江省重点研发计划项目(No. 2018C03038)。

The effect of initial water content on the consolidation of dredged slurry under vacuum preloading

SUN Hong-lei1, LU Yi2, PAN Xiao-dong1, SHI Li1, CAI Yuan-qiang1   

  1. 1. College of Civil Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang 310014, China; 2. Hangzhou Tianyuan Architectural Design & Research Institute Co., Ltd, Hangzhou, Zhejiang 311202, China
  • Received:2021-05-13 Revised:2021-09-24 Online:2021-11-11 Published:2021-11-12
  • Supported by:
    The work was supported by the National Natural Science Foundation of China (52078464, 51879234, 51978621, 51620105008), the National Key R&D Program of China (2016YFC0800200) and the Key R&D Program of Zhejiang Province (2018C03038).

摘要: 采用真空预压联合排水板(PVDs)法加固疏浚淤泥地基的过程中,排水板四周会形成密实且渗透系数低的“土柱”,导致排水不畅,加固效果不理想。为探究真空预压下不同初始含水率疏浚淤泥固结规律以及预测真空预压下疏浚淤泥固结过程,研究了不同初始含水率疏浚淤泥的压缩性和渗透性。基于试验获得的压缩曲线和渗透曲线,推导了考虑“土柱”效应及初始含水率对土体初始有效应力影响的真空预压固结解析解,通过一系列不同初始含水率疏浚淤泥真空预压模型试验进行验证。结果表明:当施加的真空预压相同时,初始含水率越高的土体孔隙水压力消散越缓慢。提出的方法能有效地预测真空预压下不同初始含水率疏浚淤泥的土体沉降及固结度变化。

关键词: 真空预压, 疏浚淤泥, 初始含水率, 固结理论, 沉降预测

Abstract: In the process of treating the dredged slurry under vacuum preloading combined with the prefabricated vertical drains (PVDs), a dense “soil column” with low permeability will be formed around the PVD, which results in a poor drainage condition and an unsatisfactory treatment (i.e., the clogging effect). In this study, in order to predict the consolidation behavior of dredged slurry with different initial water contents, the compressibility and permeability of dredged slurry with different initial water contents are investigated. Based on the compression and permeability curves obtained by laboratory tests, the analytical solution to soil consolidation under vacuum preloading is derived. Both the clogging effect and the effect of the initial water content on the initial effective stress are considered. The developed analytical solution is validated through a series of consolidation tests of dredged slurry under vacuum preloading with different initial water contents. It shows that at a given vacuum preloading, the dissipation rate of excess pore water pressure in the dredged slurry decreases as the initial water content increases. The proposed analytical solution presents reliable predictions on the variation of settlement and degree of consolidation with time in the dredged slurry with different initial water contents under vacuum preloading.

Key words: vacuum preloading, dredged slurry, initial water content, consolidation theory, settlement prediction

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