真空预压联合逐级动力压实和电渗法处理疏浚淤泥试验研究

真空预压联合电渗法常用于疏浚淤泥地基处理,但存在排水板淤堵及电极腐蚀严重、能耗大等问题,导致该方法在实际应用中受限。提出利用真空预压-逐级加能动力压实联合电渗法,克服传统联合法的缺陷,通过5组室内模型对比试验,采用孔压消散比PPDR确定动力压实启动时间,研究最优动力压实启动时间点。试验过程中监测土体的孔隙水压力、排水量、土表沉降和电流强度,在试验前后测量土体含水率、十字板剪切强度及阳极腐蚀量。结果表明：与真空预压联合电渗法相比,在真空预压阶段启动动力压实可使淤堵土柱开裂,有效提高真空预压的排水效率;动力压实后土体表面裂缝减少,更加平整,电渗固结过程产生的阳极腐蚀量和能耗降低;在PPDR为70%时启动动力压实,土体的排水量最大,土表沉降增幅最大,处理后的十字板剪切强度达到65 kPa,获得了更好的处理效果。     

间歇通电联合电极移动作用下电渗法加固滩涂淤泥试验研究

基于海涂围垦形势的驱动下,针对电渗法处理滩涂淤泥地基存在沉降不均等缺陷,提出了间歇通电联合阳极移动法.为验证该法的有效性,利用自制模型开展了间歇通电联合阳极移动条件下电渗法加固滩涂淤泥室内试验研究.试验分为两个阶段,第一阶段固定通电时间,研究不同通断时间比对电渗试验的影响,同时与连续通电对比,确定最佳通断时间比;第二阶段,在最佳通断时间比下,将电极间距减半以研究靠近阴极土体的加固效果.通过研究发现:间歇通电处理后的加固效果与通断时间比密切相关;间歇通电联合电极移动可以减小两极土体沉降和抗剪强度的差异性.通过上述结论,以期对沿海地区滩涂淤泥处理提供科学依据.     

生活源污染土电渗加固试验

为了研究生活源污染土的电渗加固特性,在改进的Miller Soil Box中进行生活源污染土电渗排水试验.分析含水量降低百分比、单位排水量能耗、抗剪强度、土体沉降4个参数,得出影响生活源污染土电渗排水加固效果的主次因素顺序:电源电压通电时间初始含水量CaCl2添加量电极材料.结果表明:电源电压极差最大,对生活源污染土电渗加固处理效果起到主要作用;考虑经济成本和电渗效率,通电时间不宜过长,否则能耗系数会急剧增大;CaCl2添加量越高则初始电流越大,但CaCl2含量过高反而会导致排水量减少;铁和铜电极排水效果最好,铝电极的能耗最小,石墨电极的电渗效果最差,建议在实际工作中选用铁电极.最后验证了电渗加固的最优组合及水平,并与普通土的加固效果进行对比分析.     

间歇通电模式影响电渗效果的试验

为了研究间歇通电模式对电渗加固效果的影响,采用实验室一维模型箱,在不同通断模式下开展电渗试验．试验分两个阶段,第一阶段固定通断时间比,研究不同通电周期对电渗的影响,同时与连续通电对比;第二阶段,固定通电周期,研究通断时间比对电渗的影响．测量试验过程中的电流、阴极排水量,试验结束时的抗剪强度以及含水量分布,并给出不同组试验的阳极板腐蚀图．结果表明:间歇通电能否有效以及通电周期和通断比对电渗效果的影响会因试验时间的不同而存在差异;采用适当的通电周期和通断时间比,间歇通电可以减缓电极腐蚀,提高电渗效果．文章最后对已有文献中的分歧作出了解释,并指出电渗法实际工程应用中,建议通电周期选取1～4 h,通断时间比取2.0．     

不同增压方式下电渗法加固滩涂淤泥试验研究

针对电渗法处理滩涂淤泥能耗高、后期排水效率低的问题,利用自制的试验装置进行4种不同增压方式下电渗试验.通过监测电渗过程中电流、排水量和阴极水p H,以及试验结束后检测土体的含水率和抗剪强度,研究不同的增压方式对电渗法加固滩涂淤泥效果的影响.试验结果表明:不同的增压方式明显影响电渗效果;相对于稳压输入,电源采用逐级增压可以减缓电流的衰减;合适的增压方式不仅可以降低能耗、提高后期排水速率,还可以有效地提高土体抗剪强度和降低含水率.     

电渗复合真空覆水预压法加固吹填土地基的应用研究

吹填土渗透系数小,结合水含量高,常规排水固结法只能排除地基土中的自由水,且真空传递效率低。而电渗法已经被证明可以有效排除土体中的结合水。故提出电渗复合真空覆水预压加固吹填土的方法,并结合温州某吹填土地基处理工程,对电渗复合真空覆水预压技术进行了现场试验研究。结果表明,电渗法能够有效降低地下水位,并对土体后期强度增长的贡献明显;电渗复合真空覆水预压法加固效果好于真空覆水预压法,在地基土的沉降速率上有显著优势,达到相同地基处理效果,施工工期更短,为该技术的推广应用提供借鉴和指导。     

填海造陆工程预压法加固软基现场监测试验研究

介绍了采用预压法加固吹填淤泥与海相沉积淤泥的围海造陆工程分区软基处理方法与现场监测试验,对该工程B2区堆载预压与真空堆载联合预压法加固过程中淤泥层的沉降变形、孔压、真空度及深层土体位移等观测结果进行了分析。结果表明：吹填淤泥经过预压处理后,压缩比高达33.2%,为相邻海相沉积淤泥的1.6～1.8倍,前者加固效果明显高于后者;吹填淤泥的孔压消散速率慢于相邻海相沉积淤泥,卸载前,孔压还未消散完,而后者孔压已基本消散;真空度沿淤泥层传递效果较好,表层与底层较好,中间层次之;真空与堆载预压荷载作用下,表层淤泥位移朝向加固区内,中间层淤泥位移朝向加固区外,不影响地基的稳定性。     

真空井点降水联合加固软土地基的试验

为了在实际工程中有效应用加固软土地基,在松花江漫滩地区进行了真空井点降水联合方法试验研究.采用太沙基有效应力原理并结合观测得到的数据,对真空井点降水联合预压加固软土地基的机理及加固有效深度、有效应力的变化问题进行了理论分析.试验结果表明:砂井中的孔隙水压力下降速度较快,土体中的孔隙水压力下降则缓慢.地下水位的降低程度对真空降水预压方法加固效果有很大影响,"水封"作用不利于土体固结.通过真空预压和降水预压,不仅提高地基的固结速度和固结程度,且能提高边坡和地基的稳定性.在松花江沿岸地区或类似工程场地条件下应用真空降水预压方法加固地基是合理有效的.     

优化分级真空预压法处理吹填土试验研究

通过室内模型试验对常规真空预压法、分级真空预压法和优化分级真空预压法的加固效果进行了对比研究,通过对加固过程中土体沉降量、排水量和真空度等变化规律及加固前后土体的含水率、颗粒粒径分布曲线指标对比分析,得到真空度传递规律,并对不同真空负压预压机理进行分析,指出优化分级真空预压法的处理效果优于其它两种工法,且在第一阶段(-...     

真空预压卸载后地基回弹变形的试验研究

结合真空预压处理人工湖海相淤泥地基的工程实例,通过对真空预压卸载后地基试验区的回弹变形观测,得出结论:真空预压卸栽后地基发生1～2cm的回弹变形,回弹率为1%-2%,变形约在十天后稳定下来.对真空预压卸载后地基的回弹变形观测,能够更好地掌握其卸载后土体回弹规律,进一步评价真空预压的加固效果.     

有轨电车一般路段软土地基处理技术研究

结合南京河西新城现代有轨电车工程,对线路一般路段软土地基所采用的三种不同的地基处理方法:挖除换填法、真空预压法和真空预压联合水泥土搅拌桩法的加固方式和施工工艺进行详细介绍。根据现场监测数据,分析了采用上述三种地基处理方法加固软基后工后沉降随时间的变化情况,结果表明:三种方法处理软基后的工后累积沉降值分别为15.8、13.2和8.6 mm,远小于设计允许工后沉降警戒值100 mm,可以看出,上述三种处理方法均有效加固了有轨电车一般路段软土地基,其中水泥土搅拌桩联合真空预压法的加固效果要优于另外两种方法。     

水平联合竖直排水板真空预压处理工程废浆试验研究

传统真空预压法(VP)在加固工程废浆时存在预制竖向排水板(PVD)易淤堵、周围土体形成土柱以及真空度随深度衰减等问题,考虑到预制水平排水板(PHD)在真空预压法处理软土地基中的特点,提出一种水平联合竖直排水板真空预压(PHD-PVD-VP)处理工程废浆的方法。通过4组大型室内模型试验,对工程废浆加固过程中的排水、沉降以及孔隙水压力进行监测,并借助扫描电镜得到的排水板滤膜微观图片,分析不同初始PHD真空压力下PHD-PVD-VP对工程废浆的加固效果。试验结果表明,PHD-PVD-VP处理工程废浆时减少了土颗粒径向移动速率,延缓“土柱”的形成及缓解土颗粒嵌入排水板滤膜的淤堵效应,提升了土体整体固结效果;40 kPa的初始PHD真空压力使PHD-PVD-VP对工程废浆的排水固结效果最佳,处理后土体的平均含水率和十字板剪切强度分别为40.9%和25.5 kPa,有效地缓解了PHD和PVD的淤堵并改善了土体固结的均匀性。通过微观结构分析发现,PHD初始真空压力的大小同时影响着PHD与PVD滤膜的淤堵情况,从而影响其排水性能,40 kPa的初始PHD真空压力使得两种排水板的排水性能都得到充分发挥。     

基于骨架构建药剂真空预压法加固超软土试验

针对温州某工程中的高含水率超软土,通过添加不同药剂结合真空预压开展模型桶试验,对真空度、排水速率和含水率进行测试;选取工程实际中可行性较高的药剂开展模型池现场试验,探究不同药剂对土颗粒粒径及渗透性的影响.从两种试验可以得到如下结论：1）模型试验中,经固化剂或絮凝剂+固化剂结合真空预压处理废浆可以获得较好的加固效果.2）加入固化剂能够快速改变土体的界限含水率和抗压性能,通过胶结力生成骨架结构而增加了超软土渗透性,使真空排水阶段含水率降低120%.3）絮凝剂通过长链“架桥”吸附土颗粒生成链状体,絮凝脱水效果好,絮体含水率直接降低80%,但在真空阶段时渗透性较差,排水速率较慢;絮凝剂和固化剂组合添加不仅可以得到好的絮凝效果,而且由于固化剂的骨架构建作用使其在真空预压阶段具有良好的渗透特性.研究表明,基于骨架构建的药剂真空预压法加固超软土的效果十分显著.     

海南海花岛软基处理工程中真空预压法的改进与机理分析

疏浚淤泥这种超软土地基目前主要采用排水固结法进行加固,然而,工程实践发现,淤堵是一个重要的问题,新型防淤堵材料和施工工艺是研究的热点。依托恒大海南海花岛真空预压处理工程,引入一种应用于超软土地基处理的新型防淤堵真空预压法。该方法是直排式真空预压方法的进一步改进,将防淤堵排水板取代传统排水板,在连接方式上,将无孔钢丝软管取代了水平波纹管,也将传统的包扎捆绑改进成了三通密封接头,枪钉固定。结合施工动态监测和加固后检测,表明了该方法的加固效果和实用性。在此基础上,结合已有的室内模型试验研究,阐述其抽真空过程中在排水板附近防淤堵的原理和改善机制。     

基于粒子图像测速的高含水率软土真空预压试验

为了更加直观地研究真空预压过程中土体的固结变形规律,采用粒子图像测速技术（PIV）,开展高含水率软土真空预压模型试验,观测真空预压过程中塑料排水板（PVDs）周围土体位移场的变化. 结果表明：排水板周围土体产生了水平方向的位移,且随着真空预压的进行,产生水平位移的范围不断扩大;排水板近处的土体以水平位移为主,主要发生径向固结,距排水板远处土体以竖向位移为主,主要发生竖向固结,并因此形成了排水板处土体凸起而远处下沉的“土桩”现象. 结合孔隙水压力值监测结果,认为土体中不同区域的径向固结存在差异,距离排水板近处的土体排水固结更快. 另外,对于距离排水板15 cm范围内的土体,通过径向位移计算得到的固结度大于通过孔隙水压力值计算得到的固结度.     

板土交界处裂隙发育与化学注浆时间对一维电渗固结的影响

通过一维电渗固结试验，研究了板土交界处裂缝（板土脱开）与注浆时间对软土电渗固结过程的影响。采用紧序注入CaCl₂溶液和Na₂SiO₃溶液的方式，进行注浆时间对照试验。基于沉淀或胶体和离子对电渗固结的综合效应，研究了电流、排水量、土样含水量与抗剪强度、裂缝与体缩，以及电渗能耗等随注浆时间的变化规律。结果表明：板土交界处裂隙（板土脱开）总是先于其他土体裂缝产生，板土脱开导致电流值的急剧减小是造成电渗效果下降的主要原因；一维电渗固结过程中存在板土交界处裂隙发展旺盛时间t_cr，以t_cr为表征指标确定最佳注浆时间，可达到最佳的电渗效益。为防止在土体中出现明显的含水量突变现象，应尽可能避免在1/3t_cr时刻前注浆，在2/3t_cr时刻注浆能够实现最佳电渗固结效果。     

真空预压加固软土地基工程案例分析

通过对上海某真空预压加固现场全过程监测分析,结果表明：真空预压初期沉降速率较大;分层沉降监测资料表明沉降主要发生在土性较差的淤泥质粉质粘土层,真空预压的影响深度可以达到塑料排水板底下一定深度;静力触探试验表明真空预压加固明显提高了地基土的强度,达到了预期的目的,固结度的计算结果进一步佐证了这一结论.     

Laboratory investigation of axisymmetric single vacuum well point

Vacuum well point is a new but faint soft ground treatment method. This work focuses on the consolidation behavior of a reconstituted soft clayey specimen under vacuum well point combined with surcharge loading. The laboratory test was conducted through a vacuum-surcharge consolidation apparatus, and the vacuum loading scheme was adopted for vacuum pressure application to investigate the vacuum effect on soil consolidation. In the testing process, some key parameters such as vacuum pressure, pore water pressure and settlement deformation were timely recorded. Furthermore, the water content, void ratio and permeability coefficient of samples collected after loading were measured to reflect the consolidation characteristics. By comparing with the membrane system and membraneless system, something different was found for the vacuum well point method. The results indicate that the consolidation behavior of an axisymmetric single vacuum well point is almost identical to the behavior of vacuum preloading combined with prefabricated vertical drain(PVD), except for the distribution of the vacuum pressure along the well drain due to the structure of the vacuum well point. And the vacuum well point method may be useful for the improvement of soft clayey deposit in a certain depth.