CN109975523B - 一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法 - Google Patents

一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109975523B
CN109975523B CN201910354812.9A CN201910354812A CN109975523B CN 109975523 B CN109975523 B CN 109975523B CN 201910354812 A CN201910354812 A CN 201910354812A CN 109975523 B CN109975523 B CN 109975523B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rock
blocks
sludge
mixed layer
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910354812.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109975523A (zh
Inventor
常方强
梁康康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaqiao University
Original Assignee
Huaqiao University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaqiao University filed Critical Huaqiao University
Priority to CN201910354812.9A priority Critical patent/CN109975523B/zh
Publication of CN109975523A publication Critical patent/CN109975523A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109975523B publication Critical patent/CN109975523B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/24—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/36—Analysing materials by measuring the density or specific gravity, e.g. determining quantity of moisture
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N2015/0277—Average size only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明提供了一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法，包括确定单位长度内分布的块石块数n、块石的平均横截面积A、块石的平均等效粒直径d，由此得到单位面积内块石的填充率m；确定泥石混合层粘聚力及内摩擦角；确定淤泥及块石重度等多步骤。应用本技术方案可实现泥石混合层工程性质的可靠预测，具有预测简单、流程性强和结果可靠的优点。

Description

一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法
技术领域
本发明涉及领域，具体是指一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法。
背景技术
爆炸挤淤是处理深厚软土，特别是水下软土地基较为经济和实用的方法。但对于深厚软土，特别是沿海港湾淤泥厚达30m，该项处理技术仍存在一些问题，比如深厚软土底部难以完全置换，即存在泥石混合层，或存在一定深度的未置换软土层，处理效果欠佳。对于泥石混合层，其工程性质除了与淤泥工程性质相关外，还与块石工程性质、块石填充率等有关。目前，对于泥石混合层的工程性质，如粘聚力、内摩擦角、重度等，尚无可靠的方法进行预测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法，实现泥石混合层工程性质的可靠预测，具有预测简单、流程性强和结果可靠的优点。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法，包括以下步骤：
(一)确定单位长度内分布的块石块数n、块石的平均横截面积A、块石的平均等效粒直径d，由此得到单位面积内块石的填充率m，表示为
Figure GDA0003030944310000011
块石块数n通过钻探取样或物探方法确定，即通过钻探单位长度的深度，数清其块石块数n；块石的平均横截面积A通过统计得到；
(二)取典型淤泥和块石样品，进行直剪试验，分别确定淤泥的粘聚力cm和内摩擦角
Figure GDA0003030944310000021
块石的粘聚力cs和内摩擦角
Figure GDA0003030944310000022
(三)确定泥石混合层的粘聚力c和内摩擦角
Figure GDA0003030944310000023
由面积置换率得到，
c＝(1-dn)cm+dncs (2)
Figure GDA0003030944310000024
(四)现场取淤泥和块石的样品，分别进行密度测试，分别表示为淤泥的密度ρm和块石的密度ρs；再用淤泥的密度ρm和块石的密度ρs分别乘以重力加速度即γm＝ρmg，γs＝ρsg；从而得到淤泥的重度γm和块石的重度γs；
(五)确定泥石混合层的重度γ，根据面积置换率得到，
Figure GDA0003030944310000025
(六)现场取块石样品，进行渗透性测试，测试出块石的渗透系数ks；
(七)确定泥石混合层的渗透系数k，
k＝mks (5)。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供了一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法，能够准确可靠地预测出泥石混合层的工程性质，例如粘聚力、内摩擦角及重度等数据，对于处理深厚软土具有非常积极地作用，具有预测简单、流程性强和结果可靠的优点。
具体实施方式
下文结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
1.一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法，包括以下步骤：
(一)确定单位长度内分布的块石块数n、块石的平均横截面积A、块石的平均等效粒径d，由此得到单位面积内块石的填充率m，表示为
Figure GDA0003030944310000031
块石块数n通过钻探取样或物探方法确定，即通过钻探单位长度的深度，数清其块石块数n；块石的平均横截面积A通过统计得到；在本实施例中中，单位面积取1m；
(二)取典型淤泥和块石样品，进行直剪试验，将淤泥和块石样品分别放入直剪剪切试验仪里，对样品施加50～300kPa大小不同的正应力，然后施加剪应力，记录破坏时的最大剪应力，通过对正应力与最大剪应力进行线性回归，得到抗剪强度线，进一步求得相应的粘聚力和内摩擦角，其中淤泥的粘聚力cm和内摩擦角
Figure GDA0003030944310000032
块石的粘聚力cs和内摩擦角
Figure GDA0003030944310000033
(三)确定泥石混合层的粘聚力c和内摩擦角
Figure GDA0003030944310000034
由面积置换率得到，
c＝(1-dn)cm+dncs (2)
Figure GDA0003030944310000035
(四)现场取淤泥和块石的样品，分别进行密度测试，分别表示为淤泥的密度ρm和块石的密度ρs；再用淤泥的密度ρm和块石的密度ρs分别乘以重力加速度即γm＝ρmg，γs＝ρsg；从而得到淤泥的重度γm和块石的重度γs；
(五)确定泥石混合层的重度γ，根据面积置换率得到，
Figure GDA0003030944310000036
(六)现场取块石样品，进行渗透性测试，即将样品放入常水头渗透仪里，通过测量一定时间内通过样品的水流量和水头差，进一步得到块石的渗透系数ks；
(七)确定泥石混合层的渗透系数k，
k＝mks (5)。
以下结合具体数据对上述方法进行更加详细的描述：
某一围堤软基处理爆炸挤淤工程，泥面以上围堤高8m，顶宽9.4m，采用斜坡堤的结构型式。该围堤地质条件较差，存在厚达30m的淤泥层，地层状况为(以泥面为深度零点)：1)0～3m，淤泥混砂，灰黄色；2)3～30m，淤泥，深灰色；3)30～39m，粉质粘土，黄褐色，上部夹少量砂土；4)39m以下，粉质粘土，夹碎石。
在爆炸挤淤过程中，炸药布设在堤头位置，布药宽度为42m，药包平均埋深为15m，药包间距为2m，单药包重量为36kg。爆炸挤淤完毕后采用钻探和物探的方法，检验挤淤效果，即块石置换淤泥的深度及程度。经检验，围堤上部完全由块石置换，块石厚度位于23～28m之间；块石下部为泥石混合层，厚度位于1.4～3.7m之间。某钻孔显示泥石混合层厚度为3.2m，1m深度处的块石块数n为3，根据统计结果，块石的平均横截面积A为0.035m2，由此计算出块石的平均等效粒径d为0.21m，单位面积内块石的填充率m为0.31。进一步，现场取典型淤泥和块石，进行直剪试验，得到淤泥的粘聚力cm为12kPa，内摩擦角为
Figure GDA0003030944310000041
块石的粘聚力cs为3kPa，内摩擦角
Figure GDA0003030944310000042
为37°。然后根据式(2)、(3)计算得到泥石混合层的粘聚力c为6.3kPa，内摩擦角
Figure GDA0003030944310000043
为26°。
现场取典型淤泥和块石，进行密度测试，乘以重力加速度，得到淤泥的重度γm为17.5kN/m3，块石的重度γs为21.3kN/m3，根据式(4)计算得到泥石混合层的重度γ为18.7kN/m3。
现场取块石样品，运回实验室进行渗透性测试，测试出块石的渗透系数ks为24cm/s，根据式(5)计算得到泥石混合层的渗透系数k为7.4cm/s。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (1)

1.一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)确定单位长度内分布的块石块数n、块石的平均横截面积A、块石的平均等效粒径d，由此得到单位面积内块石的填充率m，表示为
Figure FDA0003030944300000011
块石块数n通过钻探取样或物探方法确定，即通过钻探单位长度的深度，数清其块石块数n；块石的平均横截面积A通过统计得到；
(二)取典型淤泥和块石样品，进行直剪试验，分别确定淤泥的粘聚力cm和内摩擦角
Figure FDA0003030944300000012
块石的粘聚力cs和内摩擦角
Figure FDA0003030944300000013
(三)确定泥石混合层的粘聚力c和内摩擦角
Figure FDA0003030944300000014
由面积置换率得到，
c＝(1-dn)cm+dncs (2)
Figure FDA0003030944300000015
(四)现场取淤泥和块石的样品，分别进行密度测试，分别表示为淤泥的密度ρm和块石的密度ρs；再用淤泥的密度ρm和块石的密度ρs分别乘以重力加速度即γm＝ρmg，γs＝ρsg；从而得到淤泥的重度γm和块石的重度γs；
(五)确定泥石混合层的重度γ，根据面积置换率得到，
Figure FDA0003030944300000016
(六)现场取块石样品，进行渗透性测试，测试出块石的渗透系数ks；
(七)确定泥石混合层的渗透系数k，
k＝mks (5)。
CN201910354812.9A 2019-04-29 2019-04-29 一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法 Active CN109975523B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910354812.9A CN109975523B (zh) 2019-04-29 2019-04-29 一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910354812.9A CN109975523B (zh) 2019-04-29 2019-04-29 一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109975523A CN109975523A (zh) 2019-07-05
CN109975523B true CN109975523B (zh) 2021-06-29

Family

ID=67087024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910354812.9A Active CN109975523B (zh) 2019-04-29 2019-04-29 一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109975523B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477271A (zh) * 2003-03-13 2004-02-25 江礼茂 控制加载爆炸挤淤置换法
CN102116006A (zh) * 2011-03-23 2011-07-06 大连市市政设计研究院有限责任公司 一种填海路堤的修建方法
CN102191769A (zh) * 2010-03-10 2011-09-21 张建勋 一种卸压爆炸堆石挤淤置换方法
CN103114558A (zh) * 2013-02-18 2013-05-22 宁波高新区围海工程技术开发有限公司 陡坡带爆破挤淤筑堤方法
CN103114597A (zh) * 2013-02-18 2013-05-22 宁波高新区围海工程技术开发有限公司 环保型爆破挤淤筑堤方法
CN104406471A (zh) * 2014-10-23 2015-03-11 沈雪松 潮间带爆破挤淤筑堤的引水爆破施工方法
CN106149674A (zh) * 2016-08-08 2016-11-23 浙江省围海建设集团股份有限公司 一种圆弧段爆破挤淤的施工方法
CN106643359A (zh) * 2016-08-17 2017-05-10 中交航局第三工程有限公司 一种爆破挤淤处理坡肩位置残留淤泥的方法
CN107083775A (zh) * 2017-05-23 2017-08-22 中国地质科学院探矿工艺研究所 岩质边坡破裂面置换治理方法
CN107090802A (zh) * 2017-05-02 2017-08-25 中交第三航务工程局有限公司 一种海上围堤合龙的施工方法
CN207109792U (zh) * 2017-08-21 2018-03-16 水利部农村电气化研究所 一种海堤爆破挤淤软基处理施工质量检测装置
AU2016377392A1 (en) * 2015-12-23 2018-05-10 SUEZ Water Pty Ltd Conducting a maintenance activity on an asset
CN108562501A (zh) * 2018-03-06 2018-09-21 长安大学 一种适用于隧道内岩土体原位直剪试验装置及方法
CN108999180A (zh) * 2018-08-13 2018-12-14 北京理工北阳爆破工程技术有限责任公司 一种陆域形成中软土地基整体推进清淤方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477271A (zh) * 2003-03-13 2004-02-25 江礼茂 控制加载爆炸挤淤置换法
CN102191769A (zh) * 2010-03-10 2011-09-21 张建勋 一种卸压爆炸堆石挤淤置换方法
CN102116006A (zh) * 2011-03-23 2011-07-06 大连市市政设计研究院有限责任公司 一种填海路堤的修建方法
CN103114558A (zh) * 2013-02-18 2013-05-22 宁波高新区围海工程技术开发有限公司 陡坡带爆破挤淤筑堤方法
CN103114597A (zh) * 2013-02-18 2013-05-22 宁波高新区围海工程技术开发有限公司 环保型爆破挤淤筑堤方法
CN104406471A (zh) * 2014-10-23 2015-03-11 沈雪松 潮间带爆破挤淤筑堤的引水爆破施工方法
AU2016377392A1 (en) * 2015-12-23 2018-05-10 SUEZ Water Pty Ltd Conducting a maintenance activity on an asset
CN106149674A (zh) * 2016-08-08 2016-11-23 浙江省围海建设集团股份有限公司 一种圆弧段爆破挤淤的施工方法
CN106643359A (zh) * 2016-08-17 2017-05-10 中交航局第三工程有限公司 一种爆破挤淤处理坡肩位置残留淤泥的方法
CN107090802A (zh) * 2017-05-02 2017-08-25 中交第三航务工程局有限公司 一种海上围堤合龙的施工方法
CN107083775A (zh) * 2017-05-23 2017-08-22 中国地质科学院探矿工艺研究所 岩质边坡破裂面置换治理方法
CN207109792U (zh) * 2017-08-21 2018-03-16 水利部农村电气化研究所 一种海堤爆破挤淤软基处理施工质量检测装置
CN108562501A (zh) * 2018-03-06 2018-09-21 长安大学 一种适用于隧道内岩土体原位直剪试验装置及方法
CN108999180A (zh) * 2018-08-13 2018-12-14 北京理工北阳爆破工程技术有限责任公司 一种陆域形成中软土地基整体推进清淤方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
深厚淤泥爆炸挤淤填石围堤沉降分析;崔广强 等;《河北工程大学学报( 自然科学版)》;20150930;第32卷(第3期);第55-57页 *
爆炸挤淤法处理地基爆淤参数确定;乔小利;《山西建筑》;20101130;第36卷(第33期);第100-101页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109975523A (zh) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110130300B (zh) 采用剪切波速确定夯/压实填土层承载力特征值的方法
Liu et al. Effect of cementation on the small-strain stiffness of granite residual soil
CN107807520B (zh) 一种确定粗粒料填筑指标与现场质量控制的方法
Asadi et al. Maximum dry density test to quantify pumice content in natural soils
Kubo et al. Characterizing the permeability of drillhole core samples of Toki granite, Central Japan to identify factors influencing rock-matrix permeability
Zhang et al. Study of cone penetration rate effects in the Yellow River Delta silty soils with different clay contents and state parameters
Peng et al. Inverse analysis of laboratory data and observations for evaluation of backward erosion piping process
CN109975523B (zh) 一种爆炸挤淤泥石混合层工程性质预测方法
Yang et al. Effect of silt/clay content on shear wave velocity in the Yellow River Delta (China), based on the cone penetration test (CPT)
Quinteros et al. Shallow depth characterisation and stress history assessment of an over-consolidated sand in Cuxhaven, Germany
Been et al. Interpretation of the CPT in engineering practice
CN110306522B (zh) 一种爆炸挤淤填石下陷深度预测方法
Igoe et al. Characterization of the Blessington sand geotechnical test site
Ellithy et al. Effect of soil mix on overtopping erosion
Van Leuven Assessing the potential for seepage barrier defects to propagate into seepage erosion mechanisms
Rice et al. Laboratory modeling of critical hydraulic conditions for the initiation of piping
Zhang et al. Experimental study on contact erosion at the interface between the weak interlayer and the crushed zone
Chen et al. Investigation on crushing behavior and cumulative deformation prediction of slag under cyclic loading
Taboada et al. Normalized Modulus Reduction and Material Damping Ratio Curves for Bay of Campeche Sand
Zhang et al. Geomechanics for Energy and the Environment
Yubero et al. Analysis of the process of compaction movements of deposits of crushed salt tailings
Lee et al. Study on Young's Modulus of Geomaterials used in Korean Railway Infrastructures
Chen et al. Fluid characteristics of wave-induced liquefied silty seabed and the resulting wave attenuation
Jia et al. Physical mechanisms of wave-induced sediment resuspension
Mallick et al. Aggregates for Asphalt and Concrete Mixes

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant