摘要
我国公共交通基础设施大规模开发建设中每年产生大量的工程废泥浆，如何快速处理这些工程废泥浆已成为缓解我国环境问题的重要任务。工程废泥浆往往具有高含水率、高压缩性、基本无强度等工程特性。目前，真空预压与电渗技术作为一种高效的方法，且在大量工程实际中获得了验证。但是传统真空预压存在加固效果不均匀、排水板於堵和固结速率缓慢等问题。电渗法存在后期土体开裂、界面电阻增大而影响处理效果。为了解决这些问题，本文进行三组模型试验，主要内容包括：首先，通过真空热固结模型试验分析，探讨不同温度与热源位置对工程废泥浆脱水固化影响。其次，针对温度在径向上衰减，探讨不同强夯时机对温度影响。最后，考虑到逐级加压电渗过程中的土体开裂，研究不同夯击能对电渗固结影响。本文主要结论如下： （1）进行真空预压联合热固结法试验研究，结果表明：在一定的温度范围内，提高温度能够有效促进土体固结，但热量在土体内部传递的过程中产生的衰减会影响远端土体的加固效果；热固结法的引入有效缓解了真空预压法存在的排水板淤堵问题。处理后土体的微观图像表明，温度升高使土颗粒间的孔隙增大，土体的渗透性得到改善，合理解释了土体在加热过程中的受热膨胀。当加热温度为80℃、热源位置距PVD径向距离为7cm时对排水板淤堵的缓解作用最为显著，土体固结效果最佳。 （2）以减少热量在土体内部的衰减为目的，进行真空热固结法联合强夯试验研究，结果表明：联合加固后距离热源较远处土体温度明显提高，土体固结效果显著提升，且真空热固结联合强夯法处理过程中存在最佳强夯时机，结合加固后土体微观图像分析，设定温度为75℃，沉降速率为4cm/3d时，为最佳强夯时机。强夯时机过早时，对土体加固效果的提升不明显，强夯时机过晚时，土体加固效果降低。 （3）以减少能耗为目的，进行逐级加压电渗联合强夯试验研究，结果表明：相比传统电渗法，逐级加压电渗法处理后的土体整体抗剪强度更高，土体均匀性更好，与强夯法联合后土体的加固效果得到进一步提升。结合能耗与抗剪强度等参数分析，逐级级数为四级、强夯能量为60J时效果最佳，在此基础上继续升高强夯能量会降低该方法的经济性。从工程加固效果与经济角度结合来看，逐级加压电渗与强夯相结合更适合在实际中推广应用。
NETL