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4 試驗結果

4.1 土的軸向壓縮特性

土樣的荷載沉降曲線見圖4,隨著荷載增大,土樣的豎向變形量不斷增加。濾膜的垂直滲透系數越大,對應土樣的壓縮變形量越大,防淤堵濾膜109對應土樣的豎向變形量明顯大于其他土樣。

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圖4 荷載沉降曲線

壓縮過程中,土樣產生固結,濾膜厚度變化忽略不計,根據試樣變形曲線可得各級壓力下土的固結系數Cv,由于固結系數Cv與滲透系數k、壓縮系數a、孔隙比e存在如下關系:

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可求得各級豎向壓力下濾膜與土的綜合滲透系數,計算結果見表4,滲透系數小于10-8,不能用常規滲透試驗求得。對比常規濾膜,防淤堵濾膜和土的綜合滲透系數略大,對應土樣的固結系數也更大。

表4 濾膜和土的滲透系數

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試驗結束后,土樣的孔隙比平均值為0.931,含水率平均值為38.41%,低于液限值。

4.2 軸向壓縮試驗后濾膜的特性變化

軸向壓縮試驗后的濾膜和土樣見圖5和圖6,濾膜內部嵌入了土顆粒,外側也粘附了土顆粒,防淤堵濾膜比普通濾膜粘附了更多的土顆粒。

試驗完成后,立即將濾膜剝下,一部分測定濾膜的垂直滲透系數;另一部分濾膜風干后稱重,計算滯留土量。試驗結果見表5,濾膜滲透系數越大,單位面積滯留土量越大,防淤堵濾膜單位面積土顆粒滯留量最大。單位體積滯留土樣與其他參數無明顯相關性,因此單位面積滯留土量指標更適合評價濾膜的淤堵。

對比表3,所有濾膜的滲透系數均明顯降低,防淤堵濾膜的滲透系數變化最大,降低了一個數量級,但仍然高于普通濾膜。

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圖5 防淤堵濾膜試驗后

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圖6 普通PVD濾膜試驗后

表5 淤堵試驗后濾膜的性能

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4.3 與工后塑料排水板濾膜對比

工后塑料排水板取自連云港徐圩港區真空預壓加固區,膜下真空度大于80kPa抽真空時間150d,取樣深度為0~-3.5m,對應樣品編號為101和109。

101工后單位面積滯留土量0.004g/cm2,109工后單位面積滯留土量0.0067g/cm2,略大于軸向壓縮試驗結果,這是由于工后塑料排水板工作時間長,淤堵機理更為復雜,濾膜兩面都粘附了土顆粒。109工后垂直滲透系數為0.010cm/s,同軸向壓縮淤堵試驗結果非常接近,說明用軸向壓縮淤堵試驗評價濾膜的工后滲透系數是可靠的。

試驗研究發現,軸向壓縮淤堵試驗濾膜的垂直滲透系數與工后濾膜的垂直滲透系數吻合度高,說明用軸向壓縮淤堵試驗評價濾膜的工后滲透系數是可靠的。

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