堆場地基堿渣層的變形控制研究.pdf

1、 堆場地基堿渣層的變形控制研究 堆場地基堿渣層的變形控制研究 Research on Deformation Control of Stockyard Containing Soda Residue layer 領(lǐng) 域：水利工程 作者姓名：夏法新 指導(dǎo)教師：閆澍旺 教授 企業(yè)導(dǎo)師：寇成陽 高工 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院 二零一二年十一月 摘 要 純堿是重要的化工原料， 我國目前通過氨堿法生產(chǎn)的純堿產(chǎn)占到目前總產(chǎn)量的百分之六十以上。這

2、種方法生產(chǎn)純堿會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢料，俗稱為“堿渣” ，因?yàn)樯a(chǎn)規(guī)模巨大，所以廢料體積龐大，以致被稱為“堿渣山”，影響了當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展，治理堿渣迫在眉睫。研究人員提出了多種方法利用堿渣，將堿渣用作基礎(chǔ)填墊是目前最為有效的處理方法，而且已經(jīng)在諸多工程中得到應(yīng)用。 為了更準(zhǔn)確掌握堿渣的性質(zhì)， 本文圍繞天津港物流發(fā)展有限公司新物華集裝箱堆場的地基中存在的厚度不等的堿渣層進(jìn)行研究。 試驗(yàn)研究表明堿渣的接近一半的成分為 CaCO3 和 CaSO4，它們

3、屬于難溶于水的鹽，都可以表現(xiàn)出強(qiáng)度，堿渣自身可成為工程土， 并具有顆粒細(xì)小、 孔隙比大、 含水量高和壓縮性大等特點(diǎn)，通過試化學(xué)方法驗(yàn)堿渣中的有害微量元素，其含量均都未超出國家規(guī)范的規(guī)定，證明該堿渣是沒有浸出毒性特征的廢物， 對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響符合國家規(guī)定， 同時(shí)研究了堿渣的微觀結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)特性， 在已有成果基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索了堿渣的強(qiáng)度機(jī)理。通過 ABAQUS 軟件采用有限元方法模擬該含有堿渣層場地的預(yù)壓效果，評(píng)估該含堿渣層堆場場地的沉降

4、和不均勻沉降，由分析結(jié)果可知，施加地基處理方案的堆載荷載后地表沉降達(dá)到約 1.5m， 不均勻沉降達(dá)到 10-20cm， 而建設(shè)之前對(duì)該場地進(jìn)行堆載預(yù)壓加固后再施加上部結(jié)構(gòu)荷載， 在 80kPa 的使用荷載作用下場地沉降顯著減小，只有 30cm 左右，不均勻沉降也基本消除。本文還對(duì)三個(gè)采用堿渣作基礎(chǔ)填墊的工程實(shí)例做了跟蹤監(jiān)測， 監(jiān)測結(jié)果表明在填墊施工結(jié)束后堿渣的化學(xué)成分不會(huì)發(fā)生明顯變化， 填墊施工結(jié)束后隨時(shí)間延續(xù)， 堿渣進(jìn)一步壓密固結(jié)，含