工程废弃泥浆固化处理试验研究

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城市地铁车站土建工程废弃泥浆的处理技术研究

城市地铁车站土建工程废弃泥浆的处理技术研究

城市地铁车站土建工程废弃泥浆的处理技术研究摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。

进入到现代社会当中,我国的城市地铁施工项目发展进程不断加快,在这一过程中,大规模的开发和建设工作,会在一定程度上对生态环境造成影响。

城市地铁工程项目在施工建设中,主要采用的方式为钻孔灌注桩和地下连续墙施工工艺技术,大量的泥浆被应用到该项施工工艺技术中,在施工之后必定会产生大量的废弃泥浆。

如何采用科学的施工建设和管理方法减少废弃泥浆的产生,妥善处理好已经产生的部分,成为了一项重要工作内容。

本文就城市地铁车站土建工程废弃泥浆的处理技术展开探讨。

关键词:城市轨道交通;地铁车站;废弃泥浆;环境保护引言城市地铁车站围护结构设计多采用地下连续墙施工工艺,地下连续墙成槽施工需要泥浆护壁,施工中产生大量的废弃泥浆,根据地区地连墙施工经验,泥浆废弃率一般在35%左右(相对于地连墙混凝土工程量)。

一直以来,地下连续墙废弃泥浆在国内均采用外运的方式处理或者采用加入石灰固化的方式进行处理,在城市地铁施工中,由于施工场地狭小,地铁车站地下连续墙施工的泥浆均已外运的方式处理。

1城市地铁施工废弃泥浆的特性1.1性质特征通常情况下,施工中使用添加剂、黏土和水,按照一定的比例进行配比,可以满足不同密度、粘度、胶体率和含砂率等指标要求。

在实际的施工建设中,根据连续性,可以将水基泥浆进行分离。

在城市地铁施工建设工作中,使用的泥浆类型主要是细分散水基泥浆。

此种泥浆有显著的特征,具体体现在污染成分单一,且处理难度较小。

如果在施工中,使用了此种类型的泥浆,产生的废弃泥浆不会产生理化性质的变化。

1.2危害性尽管城市地铁施工废弃泥浆污染成分单一,但若直接排放,或处置不得当会给周边环境带来较大的危害。

如:废泥浆排入水体,会造成水体泥沙量增加,引发河道淤积,影响河道行洪,加重洪涝灾害;如果流入农田中或直接填埋,会对土壤的透气性等理化性质产生影响,进而影响作物生长,并且有可能造成周边地区土壤板结,使土地失去使用价值;如果排放到鱼塘等养殖场,会造成水体浑浊、缺氧,影响鱼类等的生长;如果排放到城镇环境,将影响城市环境卫生、公共设施安全及居民出行等。

油田钻井废弃泥浆固化处理技术研究

油田钻井废弃泥浆固化处理技术研究

油田钻井废弃泥浆固化处理技术研究作者:王兆政王国庆来源:《中国科技博览》2016年第16期[摘要]石油是经济发展中的重要元素,在我国经济发展中油田地位不言而喻。

然而油田生产往往会伴随出现钻井废弃泥浆的问题,这样对于周围环境的保护非常不利。

因此,对油田钻井废弃泥浆进行固化处理是目前行业发展的必然趋势。

本文通过对油田钻井废弃泥浆固化处理技术分析和研究,为今后石油领域开展该项工作提供必要的参考和借鉴。

[关键词]油田钻井废弃泥浆固化处理技术中图分类号:X74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0024-01目前油田钻井废弃泥浆固化处理技术在我国石油行业已经普遍的开始应用。

作为石油领域中最受关注的对象,油田钻井废弃泥浆不仅仅具有着大量的重金属元素,而且也含有碱类物质,会对周围环境造成严重的影响。

尤其是一旦遇到雨水冲刷,将会给周围环境带来严重后果。

此外,油田钻井废弃泥浆还属于一种固体垃圾,对其处理的技术要求相对较高。

随着可持续理念在全国各领域的贯彻实施,加强对废弃泥浆固化处理技术的研究,去除废弃泥浆对周围环境造成的污染问题,成为了当前迫在眉睫的事情。

一、油田钻井废弃泥浆固化处理技术现状当下国内在针对油田钻井废弃泥浆固化处理方面的技术应用已经投入了大量的人力、物力和财力。

在这样的情况之下,我国油田钻井废弃泥浆固化处理取得了一定程度的效果,有效的加强了控制。

但是国内油田钻井地理环境存在着千差万别,使得废弃泥浆固化处理产生了分散性,造成了污染的进一步扩大。

所以,油田钻井废弃泥浆固化处理技术的研究与应用依然是社会关注的重点。

二、油田钻井废弃泥浆固化处理技术难点1.油田地理环境不同我国在油田钻井方面相对分散,地理环境存在着明显的不同。

如不同的油田钻井其地质条件以及水文条件也存在着很大的差异。

因此对于油田钻井废弃泥浆固化处理技术应用而言,需要针对不同的油田地理环境特点去做相应的调整和改善,从而适应当地的条件。

(2023)泥浆固化无害化处置生产建设项目可行性研究报告(一)

(2023)泥浆固化无害化处置生产建设项目可行性研究报告(一)

(2023)泥浆固化无害化处置生产建设项目可行性研究报告(一)(2023)泥浆固化无害化处置生产建设项目可行性研究报告(一)一、引言近年来,随着城市建设和工业发展的快速推进,大量泥浆废弃物产生,给环境带来了严重污染和安全隐患。

为了解决这一问题,本报告旨在对(2023)泥浆固化无害化处置生产建设项目的可行性进行研究,为环境保护和可持续发展提供有效的解决方案。

二、项目背景泥浆固化无害化处置生产建设项目旨在将废弃的泥浆经过固化处理,使其无害、稳定,并可作为建筑材料再利用。

该项目涉及到泥浆固化技术、环境保护以及可持续发展等多个领域,对于解决城市污染和资源浪费问题具有重要意义。

三、市场需求分析1. 泥浆固化处理技术在国内外市场具有广阔的应用前景,市场需求大。

2. 泥浆固化无害化处置项目能有效降低环境污染,受到政府和社会各界的高度关注与支持。

四、技术可行性分析1. 泥浆固化技术已经取得较大突破,可以将泥浆中的有害物质转化为稳定的无害物质。

2. 通过实验室测试和现场试验,证明泥浆固化处理技术在各项指标上均达到国家标准。

五、经济可行性分析1. 通过成本估算和收益预测,项目在经济上具有较大的可行性和盈利潜力。

2. 项目建设和运营成本有限,回收与再利用的价值较高。

六、环境可行性分析1. 通过泥浆固化处理,可以有效降低废弃泥浆对环境的污染程度。

2. 项目本身是为环保目的而设立的,符合国家的环境保护政策和可持续发展战略。

七、风险和对策1. 技术风险:随着科技的不断进步,新的固化技术可能会替代现有的技术。

项目应保持技术研发与升级,及时应对技术更新。

2. 市场风险:市场需求的波动性需要被充分考虑。

项目应制定市场营销策略,进行市场调研和分析。

3. 环境风险:项目进行过程中需要严格遵守环保规定和监管措施,确保环境的安全与可持续性。

八、建设方案与效益预测1. 建设规模:预计投资XXX万人民币,占地XXX亩。

2. 建设内容:包括原料加工车间、固化设备区、成品储存区等。

废弃钻井泥浆固化处理技术分析

废弃钻井泥浆固化处理技术分析

废弃钻井泥浆固化处理技术分析随着钻井工程的不断发展,产生的废弃钻井泥浆也越来越多,如何正确处理这些废弃物成为了一个亟待解决的问题。

目前,固化处理技术成为了处理废弃钻井泥浆的主要方法之一,下面将对固化处理技术进行详细的分析。

一、固化处理技术概述固化技术是将含有潜在有害物质的废弃物加入化学添加剂进行处理,通过化学反应使其凝固成固体块状物,通常把这种处理后的产品称为固体化废物。

废物与添加剂在特定条件下进行反应,生成的固态产物具有较高的稳定性与机械强度,从而达到无害化处理的目的。

固化处理技术广泛适用于处理包括钻井泥浆在内的各种废弃物,可以大大减少废弃物对环境的影响并提高其资源利用价值。

目前,大多数固化处理技术分为物理固化和化学固化两种。

其中物理固化主要靠物理相互作用使废物胶结固化,而化学固化则是通过添加化学物质,引发物质间的化学反应,形成固体产物。

二、固化处理技术的优势1. 减少占用土地资源由于钻井泥浆固化的过程能够将液体转化为固体,因此在实施固化处理技术的过程中,可以大大减少废弃物对土地资源的占用,同时也能够有效地避免因采用填埋等传统的废弃物处理方法而引起的二次污染的风险。

2. 处理效率高相对于传统处理方法,固化技术具有更高的处理效率,一方面可以有效地减少处理过程中产生的废弃物量,另一方面也能够在更短的时间内完成处理,更加节省时间和成本。

3. 产生的二次污染风险更低采用固化处理技术不仅可以在处理过程中减少物料的体积和重量,而且可以有效地控制处理过程中产生的二次污染物的风险,从而大大减少了废弃物处理过程中会造成环境的污染。

三、固化处理技术的方法1. 水泥固化法水泥固化法是一种较为基础的固化处理技术,在废弃物处理的过程中大量使用。

其主要作用是通过添加水泥等成份的添加剂,将钻井泥浆中的液态成分逐渐转化为固态,形成坚硬的混凝土块状物。

虽然水泥固化法具有良好的稳定性和机械强度,但其交联实验时既损失吗硬度太大,无法进行再加工。

泥水盾构隧道废弃泥浆改性固化及强度特性试验探讨

泥水盾构隧道废弃泥浆改性固化及强度特性试验探讨

泥水盾构隧道废弃泥浆改性固化及强度特性试验探讨摘要:在开展岩土力学工程项目研究中,对于隧道项目建设中施工掘进工程的开展在盾构机应用方面技术问题应该进行改进和优化,在盾构机隧道施工中应该针对施工中具体的施工岩土力学情况,和施工中机械设备的特点,充分的对施工方案和隧道掘进的方案开展施工设计方面的质量进行改进。

为了进一步的提高隧道工程开挖建设的质量,就要通过对隧道建设中产生的废弃泥浆的改性固化和固化实验方面通过实验了解废弃物处理中遇到的问题。

提高在隧道施工中废弃物处理技术应用方面的有效性,同时通过实验对施工的方案进行优化和改进。

关键词:隧道废气泥浆;泥浆改性固化;固化强度;固化剂在隧道施工中,施工工艺和技术设备选择中,采用泥水盾构的施工工艺在隧道施工开展中会产生大量的泥浆废弃物,在施工中对泥浆废弃物进行处理工艺和技术的优化,能够有效降低施工中泥浆废弃物不经固化处理排污对自然环境造成的影响。

同时对盾构施工中泥浆问题和泥浆固化处理强度进行试验和分析,进一步提高废气泥浆的处理质量。

对于项目工程开展建设中,降低废弃物排放对土地侵占产生的危害对项目施工的环保影响很大。

同时通过废弃物排放对土地侵占方面造成的问题进行进一步的防范,对于提高城市建设运转效率产生的影响巨大。

一、泥水盾构隧道施工中泥浆废弃物处理固化试验对降低废弃物污染产生的作用1.泥浆处理技术施工工艺在开展项目施工工程中,由于项目建设环境发展中受到市场化经济运行状况影响,导致在项目建设中对于资源利用效率方面有很高的要求,因此在开展项目工程施工中,应该重视对建筑排放废弃物的进一步处理。

在经济发展中会出现重视区域化经济发展之中的基础建设速度和质量,在建设的开展中会忽视施工中废弃物排放的管理。

并且受到经济发展的高速带动作用,交通项目建设的数量和规模也会越来越多。

在交通通行项目施工建设中,对于一些高速化通行的交通项目施工建设,在工程开展建设中应用较为频繁的施工项目就是高速公路施工项目。

岩土工程废泥浆固化施工技术浅探

岩土工程废泥浆固化施工技术浅探

岩土工程废泥浆固化施工技术浅探近年来,国民经济飞速发展,在岩土工程施工过程中,诸如灌注桩与地下连续墙施工、水文水井、非开挖施工等事项的工程量大增。

同时,在施工过程中产生的废浆量也有所增加。

在这种情况下,人们越发重视岩土工程施工中废泥浆固化技术的应用。

一、废泥浆的危害及常见处理方法废泥浆中含有多种有害物质,例如高价金属盐以及有机聚合物、油类等,如果将其排入农田或者城市下水道、农田、海洋等处,将不可避免地污染土地资源以及水资源。

因此,对于工程施工过程中产生的泥浆,一定要进行适当处理。

近年来,人们越发对施工废泥浆的危害有了深刻的认识,其不仅给环境造成一定程度的污染,也使得工程施工中面临一些困难和阻碍。

在岩土工程施工过程中,持续增加的废泥浆使施工环境不断恶化,同时,也增加了工人的施工难度,进而影响到整体工程的进度。

废泥浆还容易堵塞污水管道,并通过不断下渗,造成地下水被污染。

凡此种种,使治理岩土工程施工中产生的废泥浆成为一项日益重要的课题。

在西方一些发达国家中,相关技术人员对废泥浆的危害认识较早,并已形成了一套切实可行的处理方法,最常用的措施主要有以下几种:1)将废泥浆直接排放。

2)将废泥浆注入到安全地层中。

3)对废泥浆进行回填处理。

4)采取坑内密封的方式,消除隐患。

其它还有土地耕施法、固化处理法以及机械分离法等等[1]。

现阶段,在我国岩土工程施工中,采用较多的方法是将施工中产生的废泥浆注入地层,或者将其稀释后再进行排放,还有一种应用较广的方法是将废泥浆自然晒干,晒干后的废泥浆可以当作杂土外运到别处。

二、废泥浆固化技术研究现状现阶段,对于岩土施工中产生的废泥浆,我国最长采用的手法是先对其进行固结处理,在此基础之上,在综合其它情况考量固化处理后的综合利用。

通常,废泥浆的组分比较复杂,且具有较强的腐蚀性,想要对其进行远距离运输非常困难。

因此,对于钻井废泥浆的固化,国内外尚未形成一套足够科学合理的方案。

纵观其它国家的废泥浆固化技术,以日本的固化技术最为先进[2]。

废弃钻井泥浆固化处理技术研究的开题报告

废弃钻井泥浆固化处理技术研究的开题报告

废弃钻井泥浆固化处理技术研究的开题报告
一、选题背景
钻井泥浆是石油钻井过程中必不可少的一种物质,它不仅可以冷却钻头、扶正井壁,还可以在钻井过程中起到固井、封隔等作用。

然而,钻井泥浆在使用过程中会产生大量的废弃物,包括泥浆、钻屑、废钻井液等,对环境造成了很大的污染压力。

因此,加强对钻井泥浆废弃物的处理和利用研究,对于保护环境和资源节约具有重要的意义。

二、研究目的
本研究主要旨在探究废弃钻井泥浆的固化处理技术,通过将废钻井液、钻屑等固化处理,使其可以实现无害化处理和资源化利用,达到环保节能的目的。

三、研究内容
1.废弃钻井泥浆的性质分析,包括化学成分、颗粒物大小、含水量等。

2.固化剂的选用和配比研究,通过实验方法筛选出适合固化废钻井液和钻屑的固化剂种类和比例。

3.固化处理方案的优化,通过对不同固化剂浓度和加热时间等因素的研究,确定最佳的固化处理方案。

4.固化处理后的产物性能测试,包括固化物体强度、渗透性、毒性等,评估其实现无害化处理和资源化利用的效果。

四、研究方法
本研究将采用实验室试验和数据分析研究技术,通过实验方法确定固化剂种类、浓度及工艺条件等核心参数,评估固化处理后产物的性能指标,从而综合考虑各种因素,提出最佳的废钻井泥浆固化处理技术方案。

五、研究意义
本研究的成果将有利于推动废弃钻井泥浆无害化处理和资源化利用的技术创新和实施,为钻井过程中废弃物的有效处理提供一种新的技术手段,有望在保护环境、促进资源循环利用、推动钻井工业可持续发展等方面发挥积极的作用。

油田钻井废泥浆固化处理研究

油田钻井废泥浆固化处理研究

油田钻井废泥浆固化处理研究摘要:石油是重要的工业原料,一个国家石油开采水平的高低将直接关系到国家的工业发展,对国家的长治久安也有一定的间接影响。

油田是石油开采的主要单位,油田建设发展的相关事宜一直是社会上的热点话题,相应的油田钻井的钻井技术也渐渐走进了人们的视野。

本文就以油田钻井为主要的研究对象,就油田钻井废泥浆处理的具体流程展开详细的论述。

关键词:油田钻井;废泥浆;固化处理;环境保护前言:油田在开采过程中会产生一些工业废品,这些工业废品一般是具有一些腐蚀性,并且自然条件下极难分解,一旦直接排放,将严重污染周边的环境。

油田钻井在采油过程中,会产生大量的废泥浆,废泥浆直接排放将会严重危害到我国的环境保护,如何处理这些废泥浆渐渐的引起社会各界的广泛关注,其中最常见的处理方法就是进行固化处理。

一、油田钻井废泥浆处理的必要性油田钻井的废泥浆实质上是油田钻井的一种保护,是保证油田钻井钻井效率、支撑井帮、冷却钻头的重要保障,油田钻井在采油过程中一定会大量的产生废泥浆,由于在钻井过程中使用相应的钻井液和其他各式各样的化学药品,钻井过程中的废泥浆必然也会携带着各式各样的化学物品,不具备直接排放的要求。

随着钻井难度的不断加大,相应的钻井添加剂也在不断的加深,使用化学试剂的配方也越来越复杂,相应的对产生的废泥浆的处理工艺的要求也逐渐提高。

就目前油田钻井的具体情况而言,油田钻井使用的钻井液主要有WBM、OBM和SBM三大类,钻井过程中产生的废泥浆一般都会含有重金属、油类有机物、强酸强碱等,一旦不进行固化处理,废泥浆外流,产生污染的面积和区域将不可控制,对环境的影响和危害持续时间也将比较长久。

二、油田钻井废泥浆的主要处理方法废泥浆在油田钻井开采中需要不断的排除废渣和废浆,以免为油田钻井的钻井效率产生影响。

在钻井结束之后,所有的油田钻井废泥浆将会进行固化处理,以免造成对环境的污染。

就目前现状来说,我国油田钻井废泥浆主要的排放方法主要有直接排放法、坑内填埋法、脱水法、注入安全地层或环形空间处理法等,不管是哪一种处理方法,均需要进行固化处理,而固化处理的方法一般是采用无机固化剂或用矿渣固结废泥浆。

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工程中会遇到含水量较土体液限大很多、处于流动状态的废弃泥浆,如吹填工程、地下连续墙、钻孔灌注桩、非开挖水平定向钻孔、泥水平衡式顶管、泥水加压式盾构等工程施工过程中产生的泥浆。

如果能将这些废弃泥浆就地固化利用,对土地、环境、生态的保护起到至关重要的作用。

目前,工程上常采用石灰、水泥、粉煤灰等无机结合料改良泥浆并对作用机制和改良效果开展了较多的试验研究[1~3]。

然而,鲜有采用高效土壤固化剂固化处理工程废弃泥浆并对其力学性质开展研究的成果。

1工程废弃泥浆固化试验验证高效土壤固化剂采用台湾世盟国际股份有限公司提供的GURS-501固化剂,其主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO2[4]。

地下连续墙施工现场所取泥浆,含水量为150%~200%,对泥浆进行搅拌并掺加3%(固化剂掺量为固化剂与泥浆重量之比)的固化剂,24h后即凝结硬化为固体,固化土强度可达0.2MPa以上,见图1。

a)加入3%GURS固化剂b)24h后凝结硬化图1地下连续墙废弃泥浆快速固化天津滨海临港工业区的吹填泥浆掺加GURS固化剂后利用电子显微镜进行扫描,见图2。

a)原浆b)加入1%固化剂c)加入3%固化剂图2电子显微镜扫描原浆及掺加固化剂后泥浆由图2可看出,随着固化剂掺量的增加,泥浆固化土颗粒逐渐增大并形成网状结构。

图1和图2表明,固化剂可以对泥浆起到固化作用。

选取临港工业区吹填场地经过真空预压处理的吹填软土作为固化处理对象,其基本物理性质见表1。

表1吹填土基本物理性质根据GURS固化剂作用机理[5],须对原材掺水重新配制为一定含水率的泥浆,加入固化剂搅拌均匀进行固化试验,对固化土的物理力学性能开展深入研究。

2泥浆固化土无侧限抗压强度分析无侧限抗压强度试验仪器采用南京土壤仪器有限公司生产的承载比试验仪,泥浆固化土无侧限抗压强度试验试件的成型条件:固化剂掺量2%、3%、4%、5%、6%、7%;养生龄期7、14、28、60d;含水率120%、140%、160%。

2.1固化剂掺量的影响泥浆固化土的无侧限抗压强度与固化剂掺量关系曲线,在含水率为120%、140%、160%时特征相似,限于含水率/%孔隙比液限/%塑限/%压缩系数/MPa-155.2 1.50341.222.3 1.042工程废弃泥浆固化处理试验研究□文/杜衍庆王新岐【摘要】:利用GURS-501固化剂对天津滨海新区高含水率吹填泥浆进行固化试验,分析了泥浆固化土的强度、压缩性能及应力应变特性。

试验结果表明:固化剂对泥浆具有很好的固化效果,泥浆固化土28d无侧限抗压强度达0.25~0.45MPa。

泥浆固化土是一种强结构性土,在应力较小时表现出弹性特性,随着应力的增加,土体由弹性材料向塑性材料转变,当应力达到土体结构屈服极限以后,进入塑性变形阶段。

【关键词】:泥浆;固化剂;无侧限抗压强度;压缩天津建设科技Tianjin Construction Science and Technology第28卷第1期市政公用建设篇幅,仅以含水率为140%为例。

各龄期下泥浆固化土无侧限抗压强度随固化剂掺量变化曲线见图3。

图3无侧限抗压强度与固化剂掺量关系曲线由图3可看出,随固化剂掺量的增加,各龄期下泥浆固化土的无侧限抗压强度均呈线性增长。

当固化剂掺量为2%时,试样并未很好的成型,强度较弱,而在固化剂掺量达到3%~4%时,其强度明显增加,试样成型较好;当固化剂掺量达5%~7%时,泥浆固化土28d 无侧限抗压强度为0.25~0.45MPa ,已达到压实后工程土的强度。

2.2龄期的影响泥浆固化土的无侧限抗压强度与养生龄期关系曲线,在含水率为120%、140%、160%时特征相似,限于篇幅,仅以含水率为140%为例。

各固化剂掺量下泥浆固化土无侧限抗压强度随龄期变化曲线见图4。

图4无侧限抗压强度随龄期变化曲线由图4可看出,各固化剂掺量下,泥浆固化土无侧限强度均随龄期的增长而增长,增幅与固化剂掺量有关。

固化剂掺量为2%时,强度增长不明显;固化剂掺量为3%~5%时,7~28d 强度增长明显,近似于线性增长,之后逐渐趋缓;固化剂掺量为6%~7%时,7~14d 强度增幅最大,14~28d 次之,28~60d 最小,说明固化剂的作用在28d 时已经接近最大,所以养护周期可为28d 。

2.3含水率的影响泥浆固化土的无侧限抗压强度与含水率关系曲线,在各养护龄期下特征相似,限于篇幅,仅以14d 龄期为例。

各固化剂掺量下泥浆固化土无侧限抗压强度随含水率变化曲线见图5。

图5无侧限抗压强度随含水率变化曲线由图5可看出,泥浆固化土无侧限抗压强度随泥浆含水率的增加而减小,减幅与固化剂掺量有关。

当固化剂掺量为2%时,减幅较小,但强度很低;固化剂掺量为3%时,减幅较小,曲线平缓;固化剂掺量>4%时,曲线斜率明显增大,说明固化剂>4%时对含水率变化敏感,强度减幅大。

综上所述,当固化剂掺量为3%时,其强度在各个含水率下均比较稳定,强度值均能达到经过自然沉积的海积软土抗压强度值(25kPa 左右)且泥浆含水率为140%时,其强度衰减也并不明显,所以后续力学特性试验均以140%、160%含水率,3%掺比试样来进行试验。

3泥浆固化土压缩性能分析土的压缩是孔隙减小以及排水的过程,可以反映土中孔隙变化的规律,土的压缩特性与土体本身结构组成以及受力状态有关,可采用压缩系数表征。

泥浆固化土属于偏脆性材料,在无侧限抗压的情况下会产生裂纹破坏,而在有侧限的压缩试验中,其结构性对压缩曲线的影响不容忽视。

为研究其压缩特性,采用含水率140%、160%泥浆,固化剂掺量3%,进行压缩试验,研究泥浆固化土的压缩特性。

试验采用25、50、75、100、200、400、600、800、1200、1600kPa 偏应力分级加载,龄期7、14、28d 。

试验结果见图6。

a )=140%b )=160%图6泥浆固化土-log 曲线由图6可看出,泥浆固化土压缩曲线呈明显的结构性土特点且具有结构屈服应力,在小应力下孔隙比减幅不明显,初始阶段曲线较为平缓,土体尚处于弹性1.31.41.51.61.71.81.92.02.12.2140%含水率7d140%含水率14d 140%含水率28d101001000/kPa1.51.61.71.81.92.02.12.2160%含水率7d 160%含水率14d 160%含水率28d101001000/kPa2.32.40501001502002503003504007d 14d 28d 60d234567固化剂掺量/%501001502002503003504002%4%6%3%5%7%71421283542495663龄期/d50100150200250300120140160含水率/%2%4%6%3%5%7%市政公用建设状态,此时土的结构基本保持完好,结构强度能抵消一部分压力,变形较小。

当超过结构屈服应力后,曲线有明显的拐点,拐点横坐标值即为结构屈服应力,在龄期相同情况下随着含水率的增加其结构屈服应力有所减小;在含水率相同时,随着养护龄期的增大而增大,说明在养护过程中固化土结构强度逐渐增强。

在屈服点之前,曲线斜率较小,反映出孔隙比变化不大,在屈服点之后,曲线斜率明显降低,说明结构破损导致孔隙比加速减小。

根据泥浆固化土试验结果,可得到压缩系数,见表2。

表2泥浆固化土压缩系数由表2可看出,泥浆固化土为高孔隙比土,孔隙比最高达2.26、最低为1.91,明显高于一般软土,说明了固化土在受力过程中主要由内部“骨架”承受。

再者,压缩系数随着龄期的增长逐渐降低,140%含水率情况下,7d为高压缩性土,14、28d为中压缩性。

说明随着龄期的增长,固化土的压缩性能逐渐减弱、抵抗变形的能力加强。

而随着含水率的增加压缩系数也有所增加,在160%含水率情况下7、14d为高压缩性土,在28d 时为中压缩土。

压缩试验结果表明龄期对固化土影响较大,在28d时抗压缩能力基本达到最高值,但抗压缩能力随着龄期还在逐渐增长。

4泥浆固化土应力-应变特性分析土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,固化土与软粘土相似,抗剪强度可分为两个部分:一部分为土颗粒之间或者小型组织结构的相互摩擦产生的摩擦力,另一部分则是土体内颗粒或者小型组织结构产生的化学、物理胶结从而形成的粘聚力。

对土抗剪强度的研究至关重要,其强度指标取值准确,关乎工程质量及安全。

基于固化土性质,固结能力较弱无法排水,所以选择不固结不排水三轴试验。

分析泥浆固化土在三轴应力状态下偏应力及围压对其力学性质的影响。

试验采用含水率140%的泥浆,固化剂掺量3%,围压25、50、75、100、200、300kPa,龄期7、28d。

试验结果见图7。

a)7d龄期b)28d龄期图7泥浆固化土应力-应变关系曲线由图7可看出,泥浆固化土应力-应变关系属于典型的弹塑性关系,在应力较小时表现为弹性材料的特性,其刚度和弹性模量不变;在弹性变形结束后,随着应力的增加,结构开始破损,由弹性向塑性材料转变,当应力达到土体结构的屈服极限以后,应力不变的情况下应变持续增加,进入塑性变形阶段,说明固化土是一种强结构性土。

泥浆固化土的应力-应变曲线可以分为应变硬化型和应变软化型。

当围压小于固结屈服应力时,曲线呈软化型,当围压大于固结结构屈服应力时,由于围压抑制变形的作用超出了结构提供的作用,曲线呈硬化型。

曲线随着围压的增大,由应变软化型逐渐向应变硬化型曲线转化。

在7d龄期时,固结屈服应力较弱,只有在围压为25、50kPa时为软化型曲线,而28d龄期时,泥浆固化土养护充分,结构较强,在25~100kPa4个围压下均为软化型曲线,说明结构屈服应力值更大,需要更大的围压才能得到应变硬化型曲线。

5结论1)GURS-501固化剂对含水率120%~160%的泥浆具有很好的固化效果,当固化剂掺量为2%时,其强度含水率/%龄期/d初始孔隙比压缩系数/MPa-1140 16071428714282.061.981.912.262.202.120.650.520.460.810.670.4851015202530354045505560246810121416轴向应变/%25kPa50kPa75kPa100kPa200kPa300kPa102030405060246810121416轴向应变/%25kPa50kPa75kPa100kPa200kPa300kPa7080市政公用建设随着龄期的增长幅度相对较低,当掺量为3%~4%时,其强度增长明显;当掺量达5%~7%时,固化土28d无侧限抗压强度达0.25~0.45MPa,达到压实后工程土的强度。

2)泥浆固化土是一种强结构性土,在应力较小时表现为弹性特性,在弹性变形结束之后,随着应力的增加,结构开始破损,土体由弹性材料向塑性材料转变,当应力达到土体结构屈服极限以后,应力不增加的情况下应变不断增加,进入塑性变形阶段。

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