西干线老管泥浆充填处置的室内试验研究

论文摘要

西干线是七十年代初建造的一条污水输送干线，从新村泵站到石洞口处理厂，全长23.2km，由于原设计标准低，结构薄弱，运行30多年来，管道已严重腐蚀。根据“西干线改造工程可行性研究报告”，西干线改造工程实施后老西干线将予废除。为防范安全隐患，对废弃的老管道进行适当处置非常必要。由于地面环境复杂，难以进行开挖施工，大部分需要进行管内水泥土浆充填处置。 根据西干线管道废弃处置的实际需要，选择以城市弃土与水厂底泥作为充填土源，通过室内试验手段，对水泥土浆的粘度、干缩特性等与管道充填施工和填充效果相关的物理力学特性进行研究，提出满足空间充填效果的水泥土浆最优水泥掺量、水固比与外加剂掺量的室内试验方案。进一步通过渗流槽试验和管道模拟试验等模型试验，对泥浆的流速、流量等与施工有关的充填特性进行了测定，作为室内试验方案的补充和延伸。 试验研究表明：土源、水泥掺量和掺水量是影响水泥土浆特性的最主要因素。从室内试验结果看，以城市弃土作为土源配置的水泥土浆，在不添加外加剂时也能达到工程的处理目标；而水厂底泥因其成份复杂，加固效果较差，不适合用作充填土料。水泥掺量和掺水量对水泥土浆的特性具有决定性的影响。水泥掺量越高，水泥土浆的干缩率越小和水泥土的力学性能越好，但对流动特性有不利影响。而掺水量越大对水泥土浆流动特性有利，便于施工，但水泥土浆的干缩率大，水泥土的强度低，压缩性大。 将室内实验结果应用于模型试验，论文分析了三种室内试验配比方案在模型试验中的应用效果。根据充填后水泥土的现场测试结果，提出了相应的最优配比方案和优化充填工艺的建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 研究的必要性和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 充填材料发展与应用概况
• 1.2.2 水泥固化土发展与应用概况
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 室内试验研究的理论基础
• 2.1 水泥固化土固化机理研究
• 2.2 外加剂作用机理研究
• 2.2.1 缓凝剂的作用机理
• 2.2.2 膨胀剂的作用机理
• 2.2.3 高效减水剂的作用机理
• 第3章 室内试验材料与方法
• 3.1 试验材料与设备
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验设备
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 泥浆的配制
• 3.2.2 水泥土浆的物理力学指标测定
• 第4章 基坑弃土作为土源的室内试验研究
• 4.1 试验方案
• 4.2 试验成果与分析
• 4.2.1 试验成果
• 4.2.2 试验成果对比分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 水厂底泥作为土源的室内试验研究
• 5.1 试验方案
• 5.2 试验成果与分析
• 5.2.1 试验成果
• 5.2.2 试验成果对比分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 室内试验成果在模型试验中的应用
• 6.1 模型试验的目的
• 6.2 模型试验的内容与成果分析
• 6.2.1 渗流槽模型试验
• 6.2.1.1 水泥土浆可泵性能分析
• 6.2.1.2 水泥土浆的干缩性能分析
• 6.2.1.3 水泥土的力学性能分析
• 6.2.2 管道模型试验
• 6.2.2.1 水泥土浆的干缩性能分析
• 6.2.2.2 水泥土的力学性能分析
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果