淤泥质港口适航淤泥重度的确定

4.1.1　试验条件

试验组次主要依据泥沙重度划分，配制试验淤泥重度实测值重度分别为13.9kN/m3、13.6kN/m3、13.4kN/m3、13.1kN/m3、12.8kN/m3、12.5kN/m3、12.2kN/m3、11.8kN/m3、11.6kN/m3、11.3kN/m3、11.0kN/m3、10.7kN/m3、10.4kN/m3，共计13组。

4.1.2　试验结果

为了解剪应力与剪切率的关系，利用试验测定的试验数据，绘制淤泥剪应力与剪切率关系如图5-7所示。

由图5-7可知，各重度淤泥对应的剪应力与剪切率关系基本一致，均表现出随剪切率的增大，剪应力逐渐增大的规律。

(www.xing528.com)

图5-7　采用直角坐标系（a）和对数坐标（b）显示的淤泥剪切应力与剪切率关系（r为淤泥重度）

4.1.3　适航淤泥重度值范围初步确定

以往研究针对黏性泥沙建立了各种流变模型，这些模型的适用性不仅取决于泥沙的物理性质，如密度、矿物组成及颗粒级配、盐度和温度等，大量研究成果表明，宾汉模型更符合浮泥，而且我国河口海岸的黏性泥沙，如天津港、连云港、长江口和黄河口泥都具有明显的屈服极限。本次研究流变特性也采用宾汉模型，并得出屈服应力，进而绘制屈服应力与泥沙重度的关系，图5-8为屈服应力与泥沙重度关系曲线图。

由图5-8可知，当泥沙重度较小时，随重度变化，屈服应力并无明显变化。但当泥沙重度增加到一定数值时，重度再增加，则屈服应力迅速增加。根据国内外经验，这个临界值可以作为适航淤泥重度值。从图5-8中可以判定，临界值在11.8～12.2kN/m3。

图5-8　泥沙样品的屈服应力和淤泥重度关系