挠动对河道淤泥气泡混合土工程性质影响的试验研究

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河道淤泥具有高流动性、密度小等特点,将其制备成河道淤泥气泡混合土是近年来被提出的一种对于河道淤泥养护和利用的新技术,本文主要考察挠动对河道淤泥气泡混合土物理力学性质的影响,通过两种挠动方法对养护完成试验进行挠动,分析挠动前后物理力学性质的改变,并通过有限元模拟,研究分析考虑挠动影响的河道淤泥气泡混合土地基的工程性状,研究内容主要包括以下几个方面:(1)测定河道淤泥土的基本物理性质,以各原料(淤泥土、固化剂、发泡剂)为基础进行配合比的设计,同时制定试验方案,按照设定的龄期养护试样直至试验。详细介绍两种挠动方法:挠动能量法、强制位移法,以及挠动试验所需的仪器与装置,阐述物理试验以及强度试验的具体流程。(2)测量挠动前后试样密度、体积,研究挠动条件下混合土尺度变化规律,并分析两种挠动条件下混合土内部孔隙分布特征变化规律及相关孔隙分布特征参数与密度、体积、尺度变化的相关性,同时考察挠动能量、强制位移量、固化剂掺入比、气泡掺入比、含水率以及养护龄期对物理性质的影响,试验结果表明:混合土密度随着挠动能量的增大而增大,体积随着挠动的增加而减小,固化剂掺量、气泡含量以及养护龄期对混合土密度影响较大。(3)研究挠动前后淤泥气泡混合土强度以及变形特性,分析抗压强度与固化剂掺入比、气泡掺入比、含水率以及养护龄期之间的关系,通过研究混合土内部孔隙分布特征变化规律及相关孔隙分布特征,分析抗压强度变化与密度变化之间的相关性,结果表明挠动使淤泥气泡混合土的密度有一定程度的增加,但抗压强度却随着密度的增加不断减小。(4)通过不固结不排水三轴试验(UU)探究挠动对淤泥气泡混合土变形模量、破坏应变的影响,在挠动作用下,变形模量和破坏应变都会下降,并且挠动能量、挠动次数、固化剂掺入比、气泡掺入比、含水率以及养护龄期与下降幅度密切相关。(5)运用有限元软件ABAQUS,根据混合土强度发挥及指标变化规律,建立合适的工程应用模型,发现挠动条件下地基承载力降低,地基等效位移有所增加。
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