分級(jí)真空預(yù)壓法處理疏浚淤泥的三維數(shù)值分析

劉洪波，周衛(wèi)東，張志鵬

（1、廣州環(huán)投增城環(huán)保能源有限公司 廣州 511335；2、廣州環(huán)保投資集團(tuán)有限公司 廣州 510330；3、上海大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院 上海 200444）

近年來，疏浚工程廣泛開展于開挖新航道、清理現(xiàn)有港口、疏通河道與渠道等工程中，疏浚出來的疏浚淤泥可用于吹填造陸或填海等工程中。然而，疏浚淤泥大多由細(xì)土顆粒、水、有機(jī)物以及重金屬組成，具有高含水率，高壓縮性且基本無抗剪強(qiáng)度的特點(diǎn)［1］。因此，需要對(duì)疏浚淤泥處理后才能便于運(yùn)輸和后期的利用。真空預(yù)壓作為一種有效的疏浚淤泥處理方式已在工程實(shí)踐中被運(yùn)用［2］，但在處理過程中細(xì)顆粒會(huì)向排水板遷移，導(dǎo)致排水板附近形成淤堵層或堵塞排水板濾膜，使得真空預(yù)壓法處理效果受限［3-5］。

為解決真空預(yù)壓過程中的淤堵問題，已有學(xué)者提出采用分級(jí)真空預(yù)壓法來處理疏浚淤泥。YUAN 等人［6］研究發(fā)現(xiàn)，通過采用逐級(jí)施加真空荷載的方式處治疏浚淤泥可以有效緩解真空預(yù)壓過程中排水板淤堵的情況，同時(shí)可以改善處理后土體的均勻性。武亞軍等人［7］通過開展不同初始真空荷載下流泥加固的室內(nèi)模型試驗(yàn)，從機(jī)制上探討了初始真空荷載對(duì)分級(jí)真空預(yù)壓法加固效果的影響。LIU 等人［8］通過三組不同真空梯度下的分級(jí)真空預(yù)壓法的室內(nèi)模型試驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)20 kPa 的真空梯度下，分級(jí)真空預(yù)壓法效果最優(yōu)，40～50 kPa 的真空梯度下，分級(jí)真空預(yù)壓法處理后土體排水最多。

除通過室內(nèi)試驗(yàn)的方式來探究真空預(yù)壓法的加固機(jī)理外，采用數(shù)值模擬軟件建模分析也是一種有效的探究微觀加固機(jī)制方式。……