真空预压法对周围环境影响的监测成果分析

从侧向卸载的角度讨论了真空预压加固区外土体的受力情况和变形机理,并结合工程实测资料成果,分析了真空预压法加固软土地基时对周边环境水平位移和竖向沉降的影响,进一步阐述了能够减少其影响的预防措施。     

真空预压法的工程实例运用及分析

真空预压法作为新一代软基加固方法,以其工期短、施工安全、无污染环境、费用低等优点而广泛应用于工程建设,但理论研究的落后还限制着其工程上的进一步推广应用。用真空预压加固软土地基,在固结过程中不仅土体产生垂直沉降,侧向也会产生向着负压源的水平位移。当在真空预压的影响范围内有其他建筑设施时,使用该法可能会危及其上部结构物的安全。目前,对真空预压法机理研究相对较为成熟,但真空预压对周围环境的影响范围及影响程度还不十分清楚。本文通过一个工程实例分析了真空预压法对环境的影响,讨论了加固区外土体的受力情况和变形机理,得出了对工程实践有益的建议。     

真空预压法加固软土地基机理相关问题的探讨

分析了真空度传递特性和影响因素,对涉及真空预压软土地基加固机理的相关热点问题进行了深入探讨,包括真空预压加固过程土体强度变化特征,加固区地下水位变化及有效加固深度,加固区边界的土体变形特征、边界水位变化及边界影响范围等,以助于更好地理解真空预压软土地基加固的机理问题。     

真空预压和堆载预压加固软基性能对比分析

在中国沿海地区,预压法已经成为一种处理软基的常用方法。结合真空预压和堆载预压加固软土的现场试验,通过三维有限元分析进行加固过程中软土的性能评价。在数值模拟中,地基土采用莫尔-库伦强度破坏准则。塑料排水板采用实体单元进行单独建模,并保证与实际的塑料排水板有相等的截面积。通过数值分析获得的沉降、分层沉降、水平位移和超孔隙水压力与现场数据进行对比,研究了两种预压方式下地基土的性能特点。结果表明,真空预压可以有效地减少地基上的不均匀沉降。在真空预压的影响下,加固区外土体的土压力系数在主动土压力系数K_a与静止土压力系数K_0之间;而在堆载预压的影响下,加固区外土体的土压力系数在被动土压力系数K_p与静止土压力系数K_0之间。     

两次插板和两阶段真空预压模型试验对比研究

为解决真空预压联合竖向排水板处理软土地基过程中，竖向排水板容易发生淤堵导致土体加固效果很差，土体产生不均匀固结的问题，进行了两次插板和两阶段真空预压模型对比试验。通过比较采用两种方法加固后土体的沉降、十字板抗剪强度、含水率等指标，探究两种方法对软土地基的改良效果。试验结果表明：两次插板真空预压试验的最大沉降为208 mm,两阶段真空预压试验的最大沉降只有170 mm;试验结束后，两次插板和两阶段真空预压的平均十字板抗剪强度分别是29.5, 24.75 kPa。表明两次插板真空预压处理超软土效果比两阶段真空预压更好。     

真空联合堆载预压处理软土地基测试与分析

结合山东某港口大面积吹填软土地基处理实践,阐述了真空联合堆载预压施工相关监测和检测内容及其基本操作方法;分析了真空联合堆载预压施工过程中土体表面沉降、分层沉降、深层水平位移以及孔隙水压力的发展变化过程和规律。表明真空联合堆载预压法加固软土地基具有真空预压和堆载预压的双重加固特征,堆载能加速软土地基的固结变形,但在堆荷较小情况下,被加固土体总体仍表现为土体向加固区中心位移的收缩固结变形特征。从工后现场原位测试及试样室内土工试验成果可以看出,淤泥土层加固后含水量、孔隙比均有大幅减小,土体物理力学性质得到较大改善,土体强度增长幅度可达100%～300%。说明真空联合堆载预压应用于处理大面积吹填软土地基是成功可行的,其加固效果明显,有效影响范围可达排水板深度。     

真空堆载联合预压作用下软土地基位移和孔压变化规律研究

根据实测资料分析了真空堆载联合预压作用下加固区地表沉降、土体侧向位移、孔压、超孔压变化规律,并对孔压消散原因进行微观解释,结果表明:真空预压形成的负压与堆载预压形成的正压二者在加固软土地基的效果上是一致的,场地中心处的沉降要比四周大,用固结度对数配合法推定最终沉降,停泵时的平均固结度达到97%;真空预压阶段土体侧向位移方向是指向加固区内的,而堆载预压阶段是指向加固区外的;开始抽真空后浅层土体孔压消散非常明显,深层土体孔压消散较为缓慢,后期较深土层中孔压才有较大变化;超孔压在抽真空后变为负值,在真空预压阶段绝对值越来越大。     

真空预压施工加固软土地基效果分析

结合工程实例,对真空预压处理软基的地表沉降和土体空隙水压力监测数据进行了分析,并对地基加固效果进行了评价。结果表明真空预压法加固软土地基是非常有效的。     

真空预压加固软土地基的应力路径分析

根据有效应力原理,从应力路径的角度分析真空预压加固软土地基的机理,并比较传统堆载预压加固软土地基的应力路径变化情况。通过分析发现:真空预压加固软土地基的应力路径与堆载预压加固软土地基的应力路径完全不同,真空预压时土体的应力状态介于p轴与K0线之间而堆载预压时土体应力状态介于K0与Kf线之间,由此引起的地基变形、强度增长的特性和影响因素也不尽相同。     

真空预压过程中地下水位变化的状况、原因及建议

真空预压法是加固软土地基的有效方法。目前对真空预压过程中地下水位的变化情况存在较大分歧，本文通过对现有关于真空预压过程中地下水位变化情况的观点进行总结分析，指出地下水位的定义对分析地下水位的变化的重要性，并对地下水位的变化原因进行了探讨，得出真空预压过程中地下水位只会产生下降，不可能不变或上升，故认为真空预压兼有降水预压的双重功效。在此基础上，分析了影响地下水位变化的因素，对真空预压实际工程中地下水位的量测方法作了讨论，指出非压力式的电极埋设法在实际量测过程中也会产生较大误差。     

真空预压地基出水量现场试验研究及分析

通过中山造船基地真空预压软基加固工程的现场试验观测成果,从软土的微观固结机理角度定性分析了真空预压期间加固区内的出水量变化情况,以及地表沉降、地下水位与出水量之间的内在联系。研究结论如下:①真空加固期间的出水量分为两个阶段,加载初期主要为加固区内土体大、中孔隙中的自由水,恒载后以土体的中、微孔隙中能克服自身抗剪强度发生渗流的弱结合水为主。②由于自由水比弱结合水更容易发生渗流,因此抽真空初期的日出水量远大于恒载期的日出水量,但是受到场地地质条件影响,不同区域的出水量多少不均。③总出水量与地下水位降深、地表沉降的关系表现出相似的规律,即加固初期随着总出水量的增大,地下水位降深和地表沉降变化较快,后期变化较慢并逐步趋于稳定。     

高等级公路桥头软基真空联合堆载预压加固试验研究

对浃里陈大桥桥头试验段的孔隙水压力、分层沉降、地表沉降、土体水平位移等现场监测结果进行了分析;分析结果表明:在真空联合堆载预压加固软基的过程中,由负超静孔隙水压力与正超静孔隙水压力叠加后产生的联合超静孔隙水压力相对较小,一般小于0,有利于路堤的快速堆载;能大幅预消除沉降,工后沉降量小于100mm,满足桥头软基工后沉降要求;影响区土体水平位移沿水平方向距加固区边界20m之外相对较小,沿深度方向,15m以下基本上无水平位移。真空预压的有效影响深度可以大于10m。对地基土体的加固效果进行了检验,检验结果表明,真空联合堆载预压加固后,土体的强度明显增强,加固效果明显。最后结合试验监测成果,对真空联合堆载预压加固软基机理进行了分析,给出了附加应力分布图。     

真空-堆载联合预压加固软基的特点和应用

介绍了真空-堆载联合预压法的发展概况及特点。结合现场监测数据,对真空-堆载联合预压加固区的地表沉降、分层沉降、孔隙水压力随时间的变化规律进行分析。结果表明：真空堆载联合预压能加快地基沉降的速率,大幅消除地基沉降,减少工后沉降量,是一种行之有效的软土地基处理方法。联合堆载预压阶段,真空预压引起的负的超静水压力与堆载引起的正的孔隙水压力不会抵消,也不是两者简单的叠加。     

Comparative analysis on performance of vertical drain improved clay deposit under vacuum or surcharge loading

This paper presents two well-instrumented large-scale field tests of PVD-improved soft soil with vacuum and surcharge preloading, respectively. The two large-scale field tests were conducted adjacent to each other with the same preload. A comparative analysis was performed to investigate the performance of subsoil (i.e., the ground settlement, the layered settlement, the lateral displacement of subsoil and pore water pressure) under vacuum preloading and equivalent surcharge preloading. Some design methods were verified based on the field data. Cone Penetration Tests (CPT) and Vane Shear Tests (VST) were conducted to assess the improvement effects on subsoil after preloading. The results showed that as compared with surcharge preloading, vacuum preloading mitigated the differential settlement of the ground. The vacuum pressure transmitted into the soil with a minor loss through the PVD length. From a practical point of view, the improvement effects by vacuum preloading and surcharge preloading were similar in terms of influence depth and soil strength based on the in-situ tests.     

真空预压法在处理工业厂房地基中的应用

通过真空预压法加固地基的工程实践,介绍了其设计、施工、监测和检测的主要内容和所得到的真空预压过程的监测以及预压之后的检验结果。项目地处软土地区,地基沉降尚未稳定,属欠固结土,工程上需要解决软土地基变形问题,工程结构设计要求是通过真空预压处理地基,使得地基固结度达到90%以上。真空预压处理地基后,进行大量现场土工试验和室内试验,其数据和分析结果表明,真空预压达到了设计所要求的工程目标,在该地区值得推广应用。     

真空-堆载联合预压法在软基处理中的应用

在软土层较厚时,采用真空预压不需要大量的人工堆载,节省工时,缩短预压时间。真空法所产生的负压使地基土的孔隙水加速排出,地下水位下降,可以增加施工期间的沉降量,减少路堤的工后沉降,能保证公路运营后路基的稳定性。     

真空预压法处理疏浚吹填土软基的监测与环境影响分析

以天津港东疆围海造地形成的疏浚吹填软土地基加固工程为例,阐述了真空预压法加固疏浚吹填软土地基的加固机理,对现场的监测数据进行了成果分析,指出软基加固过程中不仅加固区域内土体变形明显,而且对周边环境影响显著,对周边的环境存在着危害。疏浚吹填土地基土体加固时会产生不均匀沉降和侧向位移,土体的这种复杂变形会造成加固区周边管线破坏和构筑物裂缝的发展,应该对其影响进行实时监测,采取必要的防护措施。     

软土地基真空预压加固的有限元分析

以平面应变比对固结理论为基础,通过比较前人研究成果,选择考虑竖向排水体涂抹效应的砂井地基等效计算方法,根据真空预压加固软土地基的机理,运用有限元分析,提出一种真空预压计算方法。由于真空预压过程中地下水头将降低,因此在计算中采取降低地下水头的方式等效模拟地基表面施加的的真空度。结合工程实例给出算例,对该方法的可靠性进行研究。通过将计算结果同实测资料进行对比,验证了该方法的准确性。     

基于Gompertz成长曲线的真空预压软土沉降规律分析

对真空预压软土沉降变化规律进行分析,发现其与社会经济预测中的Gompertz成长曲线变化规律相似。引入Gompertz成长曲线模型,采用3段估计法求解模型参数;同时,结合具体工程实例,对真空预压软土的表面累计沉降数据进行拟合和分析,并与双曲线模型和指数曲线模型进行比较。研究结果表明,Gompertz成长曲线模型拟合曲线与实测曲线吻合良好,采用该模型进行真空预压软土沉降变化规律分析是可行的,并可根据所反映出的沉降发展变化趋势,作出沉降预测,计算工后沉降及确定卸荷时间。与双曲线模型和指数曲线模型比较,Gompertz成长曲线模型适应性较好,趋势预测准确性高。最后指出应用Gompertz成长曲线模型进行分析时应注意抽真空的连续性、实测时间序列数据能等分成3组及保证实测沉降数据已进入弹塑性阶段等问题。