高含水率渣土快速堆填过程中不排水强度评估及稳定分析
发布时间：2021-10-26 00:33
我国城镇化进程发展迅速,各城市地下空间大规模开发建设产生了巨量的建筑垃圾,其中各类建筑物、构筑物、管网等地基开挖过程中产生大量的弃土,被称为工程渣土。运送到城市周边渣土受纳场进行堆填是工程渣土的主要处置方式。但由于渣土产量巨大且堆填场地有限,目前大量渣土场在运营过程中存在堆填速度快、缺乏排水设施、超高超库容堆填等问题,这反映出当前针对非饱和渣土在在快速堆填过程中的失稳机理认识尚不清晰,缺乏快速堆填过程中高饱和度工程渣土强度增长规律评估方法,导致难以对渣土场堆体稳定性进行合理的评估。首先,为探究非饱和工程渣土在快速堆填过程中的强度增长规律,本文通过不排水不排气三轴试验对深圳花岗岩风化料（CDG）填土、杭州淤泥质渣土进行强度测试,试验结果表明,初始饱和度越高,等向压缩阶段产生的孔压越大,不排水强度越低,试样的不排水抗剪强度随着围压增加呈现非线性增长,并在高围压下趋于恒定。其次,基于有效固结应力法的原理,结合Hilf孔压公式和修正剑桥模型,提出了一种非饱和工程渣土不排水抗剪强度的估算方法,该方法分为等向压缩孔压估算,有效固结应力的估算和不排水强度估算这三步,其中所需参数Cs、λ、κ、c’、φ...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１我国建筑垃圾年产量及增长趋势??
规律，本章以深??圳ＣＤＧ渣土和杭州淤泥质土为研究对象，通过采用不固结不排水的试验方法，研究了不??同含水率土样的强度特性，以及试验过程中试样中孔隙水压力和孔隙气压力的变化规律，??同时对北方低含水率工程渣土的物理力学性质进行了测试，以探究与南方高含水率渣土强??度增长规律的区别。??２．２深圳ＣＤＧ渣土不排水强度测试??２．２．１?试验土样基本性质??本试验土样取自深圳光明新区红坳填埋场渣土填料，主要为花岗岩风化料（ＣＤＧ），??从渣土场堆填体不同高程处取得土样的颗粒级配曲线如图２－１所示，可见，其粒径范围分??布较广，属于级配良好的土，根据《土的分类标准》（ＡＳＴＭＤ２４８７，?２０１１），该花岗岩风化??料被定名为牲质砂土。试验用土料取自高程１０５?ｍ处，制样时剔除粒径２ｍｍ以上粗粒土，??图２－１中黑色曲线即为试验用土颗粒分布情况。??＇°°１?＂?＼??＼?一？一?高ｆＭ?８５ｍ??｜?８０－??Ｓｔ?＼?＼?▼高程?１２５ｍ??ｔ?＼＊＼＼?一禹程?Ｉ３５ｍ??１６〇?■?黎??５４°：十?ｌ??■—■??０?????????＊?？￣ｋｕｉ??????■■＿??１００?１０?１?０Ａ?０，０１?ＩＥ－３??粒找／ｍｍ??图２－１试验土样颗分曲线??１３??
浙江大学硕士学位论文?非饱和工程渣土不排水强度试验研宄??依据《土工试验方法标准》（ＧＢ／Ｔ５０１２３－１９９９），采用比重瓶法对粒径小于５ｍｍ?土样??进行比重测定，得出试验土样的土粒比重Ｇｓ?＝２．６８；采用液塑限联合测定仪测得ＣＤＧ?土??体圆锥下沉深度与含水率的关系曲线，并计算出土样塑限为２１．７％，液限为４２．８％，塑性??指数则为２１；采用重型击实试验方法测试花岗岩风化料的压实性，得到花岗岩风化料的最??优含水率为１２．０％，最大干密度为１．９０ｇ／ｃｍ３，击实曲线如图２－２所示。??１．９５－｜??１．９０－?斗、■??，?Ｎ??１．８５－?，■?、、■??Ｉ?１．８０－?／?、??＾?丨?■?ｘ??１．７５－?ｘ??翻?？?、??Ｈ＂?１，７０＇?Ｗ?＝１２．０％?气??ｏｐｔ?＼??１．６５?－?ｐｄｎ］ａｘ＝１．８９６?ｇ／ｃｍ３?＾??１．６０?■?１?■?１?■?１?■?１?、?１??０?５?１０?１５?２０?２５??含水率（％）??图２－２重型击实设备击实曲线??２．２．２?试验仪器与标定??２．２．２．１试验仪器??本次试验所采用的仪器是ＧＤＳ－?ＨＫＵＳＴ非饱和三轴仪。ＧＤＳ－?ＨＫＵＳＴ非饱和三轴仪??是对常规ＧＤＳ三轴试验系统的延申与升级，结合香港科技大学研发的ＨＫＵＳＴ内压力室??体变测量方法，可对地下水位以上、在接近原位应力状态和一定饱和度或部分饱和的土样??进行强度测定的设备。该系统主要由压力室、体变量测系统、围压施加设备、孔隙水压与??气压量测系统、轴向加压设备以及数据信息的采集系统等组成。??（１）压力室及
【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和砂土和粉土的抗剪强度及其预测[J]. 李宣,孙德安. 工业建筑. 2017(03)
[2]深圳“12·20”渣土场灾难滑坡成灾机理与岩土工程风险控制研究[J]. 殷跃平,李滨,王文沛,詹良通,薛强,高杨,张楠,陈红旗,刘天奎,李爱国. Engineering. 2016(02)
[3]非饱和南阳膨胀土的剪切强度及其预测[J]. 孙红云,孙德安. 上海大学学报(自然科学版). 2017(01)
[4]宽广吸力范围内弱膨胀土的抗剪强度及其预测[J]. 张俊然,孙德安,姜彤,黄志全. 岩土工程学报. 2016(06)
[5]上海市工程渣土综合管理处置的对策研究[J]. 陈晓艳. 环境卫生工程. 2015(03)
[6]基于极限平衡法的机场高填方边坡稳定性分析研究[J]. 王新忠,薛小刚,李宁利,晏长根. 河北工业大学学报. 2014(04)
[7]边坡稳定性分析中的有限元极限平衡法[J]. 郭子仪,范振华,朱云升,张谢东,曾格华. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2014(01)
[8]基于动态和整体强度折减法的边坡稳定性分析[J]. 陈国庆,黄润秋,石豫川,许强. 岩石力学与工程学报. 2014(02)
[9]多台阶堆填土边坡滑坡机理数值模拟[J]. 佟德君. 露天采矿技术. 2012(04)
[10]镇江市蛋山大型堆山工程地质问题分析[J]. 许崧,阎长虹,许宝田,汤志刚,邵勇. 地质论评. 2012(04)
硕士论文
[1]深圳光明新区渣土场滑坡离心模型试验及机理分析[D]. 张振.浙江大学 2018
[2]基于有限元极限平衡法的尾矿坝坝体稳定分析[D]. 于斯滢.大连理工大学 2012
本文编号：3458474
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１我国建筑垃圾年产量及增长趋势??
规律，本章以深??圳ＣＤＧ渣土和杭州淤泥质土为研究对象，通过采用不固结不排水的试验方法，研究了不??同含水率土样的强度特性，以及试验过程中试样中孔隙水压力和孔隙气压力的变化规律，??同时对北方低含水率工程渣土的物理力学性质进行了测试，以探究与南方高含水率渣土强??度增长规律的区别。??２．２深圳ＣＤＧ渣土不排水强度测试??２．２．１?试验土样基本性质??本试验土样取自深圳光明新区红坳填埋场渣土填料，主要为花岗岩风化料（ＣＤＧ），??从渣土场堆填体不同高程处取得土样的颗粒级配曲线如图２－１所示，可见，其粒径范围分??布较广，属于级配良好的土，根据《土的分类标准》（ＡＳＴＭＤ２４８７，?２０１１），该花岗岩风化??料被定名为牲质砂土。试验用土料取自高程１０５?ｍ处，制样时剔除粒径２ｍｍ以上粗粒土，??图２－１中黑色曲线即为试验用土颗粒分布情况。??＇°°１?＂?＼??＼?一？一?高ｆＭ?８５ｍ??｜?８０－??Ｓｔ?＼?＼?▼高程?１２５ｍ??ｔ?＼＊＼＼?一禹程?Ｉ３５ｍ??１６〇?■?黎??５４°：十?ｌ??■—■??０?????????＊?？￣ｋｕｉ??????■■＿??１００?１０?１?０Ａ?０，０１?ＩＥ－３??粒找／ｍｍ??图２－１试验土样颗分曲线??１３??
浙江大学硕士学位论文?非饱和工程渣土不排水强度试验研宄??依据《土工试验方法标准》（ＧＢ／Ｔ５０１２３－１９９９），采用比重瓶法对粒径小于５ｍｍ?土样??进行比重测定，得出试验土样的土粒比重Ｇｓ?＝２．６８；采用液塑限联合测定仪测得ＣＤＧ?土??体圆锥下沉深度与含水率的关系曲线，并计算出土样塑限为２１．７％，液限为４２．８％，塑性??指数则为２１；采用重型击实试验方法测试花岗岩风化料的压实性，得到花岗岩风化料的最??优含水率为１２．０％，最大干密度为１．９０ｇ／ｃｍ３，击实曲线如图２－２所示。??１．９５－｜??１．９０－?斗、■??，?Ｎ??１．８５－?，■?、、■??Ｉ?１．８０－?／?、??＾?丨?■?ｘ??１．７５－?ｘ??翻?？?、??Ｈ＂?１，７０＇?Ｗ?＝１２．０％?气??ｏｐｔ?＼??１．６５?－?ｐｄｎ］ａｘ＝１．８９６?ｇ／ｃｍ３?＾??１．６０?■?１?■?１?■?１?■?１?、?１??０?５?１０?１５?２０?２５??含水率（％）??图２－２重型击实设备击实曲线??２．２．２?试验仪器与标定??２．２．２．１试验仪器??本次试验所采用的仪器是ＧＤＳ－?ＨＫＵＳＴ非饱和三轴仪。ＧＤＳ－?ＨＫＵＳＴ非饱和三轴仪??是对常规ＧＤＳ三轴试验系统的延申与升级，结合香港科技大学研发的ＨＫＵＳＴ内压力室??体变测量方法，可对地下水位以上、在接近原位应力状态和一定饱和度或部分饱和的土样??进行强度测定的设备。该系统主要由压力室、体变量测系统、围压施加设备、孔隙水压与??气压量测系统、轴向加压设备以及数据信息的采集系统等组成。??（１）压力室及
【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和砂土和粉土的抗剪强度及其预测[J]. 李宣,孙德安. 工业建筑. 2017(03)
[2]深圳“12·20”渣土场灾难滑坡成灾机理与岩土工程风险控制研究[J]. 殷跃平,李滨,王文沛,詹良通,薛强,高杨,张楠,陈红旗,刘天奎,李爱国. Engineering. 2016(02)
[3]非饱和南阳膨胀土的剪切强度及其预测[J]. 孙红云,孙德安. 上海大学学报(自然科学版). 2017(01)
[4]宽广吸力范围内弱膨胀土的抗剪强度及其预测[J]. 张俊然,孙德安,姜彤,黄志全. 岩土工程学报. 2016(06)
[5]上海市工程渣土综合管理处置的对策研究[J]. 陈晓艳. 环境卫生工程. 2015(03)
[6]基于极限平衡法的机场高填方边坡稳定性分析研究[J]. 王新忠,薛小刚,李宁利,晏长根. 河北工业大学学报. 2014(04)
[7]边坡稳定性分析中的有限元极限平衡法[J]. 郭子仪,范振华,朱云升,张谢东,曾格华. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2014(01)
[8]基于动态和整体强度折减法的边坡稳定性分析[J]. 陈国庆,黄润秋,石豫川,许强. 岩石力学与工程学报. 2014(02)
[9]多台阶堆填土边坡滑坡机理数值模拟[J]. 佟德君. 露天采矿技术. 2012(04)
[10]镇江市蛋山大型堆山工程地质问题分析[J]. 许崧,阎长虹,许宝田,汤志刚,邵勇. 地质论评. 2012(04)
硕士论文
[1]深圳光明新区渣土场滑坡离心模型试验及机理分析[D]. 张振.浙江大学 2018
[2]基于有限元极限平衡法的尾矿坝坝体稳定分析[D]. 于斯滢.大连理工大学 2012
本文编号：3458474
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