- 港口工程及工程排水与加固理论与技术进展
- 吴澎 戴济群主编
- 884字
- 2021-10-22 17:38:03
4 试验结果
4.1 土的轴向压缩特性
土样的荷载沉降曲线见图4,随着荷载增大,土样的竖向变形量不断增加。滤膜的垂直渗透系数越大,对应土样的压缩变形量越大,防淤堵滤膜109对应土样的竖向变形量明显大于其他土样。
图4 荷载沉降曲线
压缩过程中,土样产生固结,滤膜厚度变化忽略不计,根据试样变形曲线可得各级压力下土的固结系数Cv,由于固结系数Cv与渗透系数k、压缩系数a、孔隙比e存在如下关系:
可求得各级竖向压力下滤膜与土的综合渗透系数,计算结果见表4,渗透系数小于10-8,不能用常规渗透试验求得。对比常规滤膜,防淤堵滤膜和土的综合渗透系数略大,对应土样的固结系数也更大。
表4 滤膜和土的渗透系数
试验结束后,土样的孔隙比平均值为0.931,含水率平均值为38.41%,低于液限值。
4.2 轴向压缩试验后滤膜的特性变化
轴向压缩试验后的滤膜和土样见图5和图6,滤膜内部嵌入了土颗粒,外侧也粘附了土颗粒,防淤堵滤膜比普通滤膜粘附了更多的土颗粒。
试验完成后,立即将滤膜剥下,一部分测定滤膜的垂直渗透系数;另一部分滤膜风干后称重,计算滞留土量。试验结果见表5,滤膜渗透系数越大,单位面积滞留土量越大,防淤堵滤膜单位面积土颗粒滞留量最大。单位体积滞留土样与其他参数无明显相关性,因此单位面积滞留土量指标更适合评价滤膜的淤堵。
对比表3,所有滤膜的渗透系数均明显降低,防淤堵滤膜的渗透系数变化最大,降低了一个数量级,但仍然高于普通滤膜。
图5 防淤堵滤膜试验后
图6 普通PVD滤膜试验后
表5 淤堵试验后滤膜的性能
4.3 与工后塑料排水板滤膜对比
工后塑料排水板取自连云港徐圩港区真空预压加固区,膜下真空度大于80kPa抽真空时间150d,取样深度为0~-3.5m,对应样品编号为101和109。
101工后单位面积滞留土量0.004g/cm2,109工后单位面积滞留土量0.0067g/cm2,略大于轴向压缩试验结果,这是由于工后塑料排水板工作时间长,淤堵机理更为复杂,滤膜两面都粘附了土颗粒。109工后垂直渗透系数为0.010cm/s,同轴向压缩淤堵试验结果非常接近,说明用轴向压缩淤堵试验评价滤膜的工后渗透系数是可靠的。
试验研究发现,轴向压缩淤堵试验滤膜的垂直渗透系数与工后滤膜的垂直渗透系数吻合度高,说明用轴向压缩淤堵试验评价滤膜的工后渗透系数是可靠的。