超软土地基交替式真空预压法加固效果影响因素分析

针对目前常规真空预压法处理超软土地基时常出现的排水板易淤堵、加固效果欠佳等工程问题,提出一种新型的交替式真空预压技术.为深入了解交替式真空预压技术处理超软土地基的加固效果及其影响因素,对天津滨海新区新近吹填淤泥进行室内模型试验.试验结果表明,与常规真空预压法相比,交替式真空预压法可以有效防止淤堵泥层的加剧,使得土体加固...     

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。     

吹土填海造陆地基的真空预压法监测与应用分析

为深入研究真空预压法在深层淤土地基中的加固效果,本文以翔安南部大嶝南缘吹淤造地二期工程为案例,从排水板、主干管、密封系统、抽真空时间、加固前检测五个方面设计吹土填海造陆地基真空预压加固方案,结合各相关数据参数了解深层淤土地基加固效果,并结合实际应用效果展开监测,判断真空预压法在吹土填海造陆地基中的应用效果.     

增压防淤堵真空预压法在某道路工程中应用研究

通过表层沉降监测、平板载荷试验、室内土工试验和十字板剪切试验等多种手段,对采用"增压防淤堵真空预压法"的某道路工程试验段软基处理效果进行综合分析。分析结果表明:软基处理后,排水板插设深度范围内地基土物理力学性质均有明显改善,但真空预压效果随孔深增加逐渐减弱。真空预压时,增压管能有效改善增压管长度范围及其底部以下约3m范围土体物理力学性质。     

真空加载方式对排水板滤膜淤堵影响试验研究

塑料排水板滤膜的淤堵直接影响到真空预压排水固结法加固新近吹填淤泥的效果,而真空荷载加载方式是引起排水板滤膜淤堵的主要原因之一。通过室内模型试验,采用5种不同等效直径的排水板滤膜并通过控制不同的真空加载方式加固新近吹填淤泥。试验过程中对泥面沉降、排水板和土中不同深度的真空度进行监测,试验结束后测试排水板滤膜的渗透系数。试验结果表明:真空荷载不分级或者分级梯度太大,对真空预压排水固结法加固新近淤泥效果较差,排水板滤膜容易产生淤堵;排水板滤膜的等效孔径越小其淤堵情况越严重。排水板滤膜发生淤堵后其渗透系数将降低,对土体的排水固结产生不利的影响。作者建议:在真空预压处理新近吹填淤泥的工程实践中,宜选用较大的排水板滤膜等效孔,真空荷载宜采用分级加载方式,且每级真空梯度不宜过大。     

深层增压式真空预压法处理软土地基室内模型试验

普通真空预压法在处理软土地基时,由于真空度向下传递的过程中受涂抹、井阻等作用,使深层土体获得的真空荷载较小,往往导致深层土体得不到有效的加固。针对这种缺陷提出一种深层增压式真空预压处理软土地基的方法,此方法主要是通过向深层土体增压以扩大深层土体与竖向排水板及其上层土体的压力差,从而加快土体中的孔隙水的渗流速度。另外,由于深层土体因得到增压而其气压高于上层土体及排水板处的气压,这样就会在深层土体和竖向排水板及上层土体之间形成对流,从而带动土体中的孔隙水向上层土体和排水板处流动而提高排水速率。试验表明:经深层增压式真空预压法处理后土体的含水率、累计沉降量、十字板抗剪强度等指标均优于普通真空预压处理的土体,说明深层增压式真空预压能够有效地提高软土地基的加固效果。     

交替式真空预压法加固吹填超软土试验及数值模拟研究

常规真空预压法在加固吹填超软土地基时,常出现排水板淤堵等问题,导致加固效果不佳。为解决常规真空预压法中的淤堵问题,利用室内模型试验和数值模拟PFC2D,系统分析一种新型真空预压加固方法——交替式真空预压法处理吹填超软土的加固机制和加固效果。研究表明,交替式真空预压法中土颗粒的交替运移可有效地抑制淤堵泥层的形成及"土柱"现象的产生,使整体加固效果更加均匀有效。与常规真空预压法相比,交替式真空预压法的排水量增加14.92%,沉降量增大11.80%,加固后土体十字板剪切强度提升21.65%,含水率降低26.74%,所形成的淤堵泥层致密程度降低,淤堵泥层形成区域的孔隙率提升30%以上,破淤效果明显。     

药剂真空预压法在工程废浆处理中的防淤堵作用

为探讨药剂真空预压法的防淤堵作用,对上海某场地的原始废浆和添加药剂的废浆均分别进行了沉降柱试验和真空预压试验。在沉降柱试验中研究了原始废浆和添加不同药剂后废浆的沉降和浊度特性,结果显示添加CPAM的废浆固液分离最快,上清液浊度最低;添加PAFC的废浆固液分离最慢,上清液浊度最高。在真空预压试验中研究了出水量、含水率、颗粒分布及孔隙变化,颗分结果表明加药沉淀后废浆中的细颗粒会"生长"成粗颗粒;压汞试验反映了原始泥浆、加药絮凝、真空预压各个阶段孔隙的变化过程;出水量测试显示普通真空预压开始不久出水速率便迅速衰减,而药剂真空预压的出水速率一直很大,说明药剂真空预压法具有非常好的防淤堵作用。最后,从废浆中的土颗粒生长、游离细颗粒流失和降低水流阻力三方面对药剂真空预压的防淤堵作用进行了解释。     

工程废浆处理过程中药剂真空预压法的防淤堵机理

选择有机高分子絮凝剂APAM作为药剂,进行室内药剂真空预压处理废浆的模型试验,探讨处理过程中药剂真空预压法的防淤堵机理。试验结果表明：①经药剂真空预压法处理工程废浆含水率由176%降至约40%,而经普通真空预压处理后工程废浆含水率由176%降至135%,药剂真空预压法处理效果非常明显|②药剂真空预压中采用了120μm、180μm和300μm三种不同等效孔径的过滤膜,发现三种过滤膜均能取得较好的效果,且结果相差不大,证明在药剂真空预压中改变等效孔径对防淤堵的影响不明显,其能够防淤堵主要是由于加入药剂改善了废浆性质|③加入药剂APAM后,由于吸附架桥作用土颗粒的粒径会增大而形成絮凝团聚体,在真空预压过程中发挥了很好的防淤堵作用,真空预压结束后连接团聚体的长链会断开,颗粒分布又恢复到接近原始废浆的状态|④常规反滤准则不再适用于药剂真空预压法,这可能与团聚体形状呈不规则的链状有关,仅仅用粒径指标并不能真实反映反滤特性。     

新近吹填淤泥地基真空固结失效原因分析及对策

新近吹填淤泥地基经无砂垫层真空预压技术加固后,土体强度增长有限,地基有效加固深度小,地基承载力仍然较低。为了深入分析新近吹填淤泥地基真空固结失效原因,首先对不同地区新近吹填淤泥的工程特性进行了系统地研究,然后采用3种典型的竖向排水体进行了室内真空固结单井模型对比试验研究,研究结果表明：①新近吹填淤泥中黏粒含量（d0.005 mm）过高、竖向排水体反滤层的等效孔径过小、真空加载速度过快是竖向排水体出现较严重淤堵现象的主要原因;②排水系统内的真空度局部损失较大,竖向排水体弯曲程度大和水平排水垫层中真空度传递阻力大均致使较大的真空度沿程损失;③土体中强亲水矿物含量较高、排水体中出现严重的淤堵现象和过大的真空度损失等共同降低了排水系统的排水效率,削弱了土体中的真空压力作用,最终致使土体的加固效果不理想。最后,有针对性地提出了相应的解决对策。     

Improvement of silty clay by vacuum preloading incorporated with electroosmotic method

A laboratory test was performed to assess the effectiveness of vacuum preloading incorporated with electroosmotic (EOM) treatment on silty clay (combined method) for reclamation projects like new disposal ponds, where the horizontal electrode configurations beneath the soil layer were possible and the drainage pipes and the prefabricated vertical drains (PVDs) system could be easily installed in advance before the sludge dragged from sea bed or river bed was filled into the site. Three groups of tests were conducted on the silty clay from Qinhuai River in Nanjing, China. The model is able to apply vacuum pressure at the bottom of the soil layer and a direct current electric field simultaneously. It is also possible to measure the pore pressures at different depths of soil column, and the changes in settlement and volume with the elapsed time. In this study, the vacuum preloading method, vacuum preloading applied at the bottom (VAB method), was applied and the cathodes were installed beneath the soil layer. The results obtained indicate substantial reduction in water content, and increases in dry density and undrained shear strength in comparison with those obtained by the vacuum preloading only, particularly at the positions close to the anode. The combined method utilizes the vertical drainage flow created by the electroosmosis integrating the horizontal drainage flow created mostly by the vacuum pressure. The total drainage flow can be calculated as a result of the vertical drainage flow by electroosmosis only and the horizontal drainage flow by the vacuum preloading only. The way of placement of the cathode and the anode in the combined method also overcomes the disadvantage of EOM method itself, i.e. the appearance of cracks between the anode and the surrounding soil. Moreover, it is observed that the vacuum preloading plays a primary role in earlier stage in deduction of free pore water; meanwhile, the electroosmotic method is more efficient in later stage for absorbing water in the diffused double layers o     

真空联合堆载预压加固覆盖层深厚软土地基研究

根据现场监测资料和检测数据,研究真空联合堆载预压处理大面积覆盖层下深厚淤泥质软土地基的表面沉降、超静孔压、深层沉降、侧向位移等固结变形特性和加固效果,结果表明:由于覆盖层的应力扩散和"顶托"作用,地表沉降曲线比较顺滑,高填土堆载过程中无明显"坡降"段;地基土体压缩变形主要发生在覆盖层下部的深厚淤泥质软土层,覆盖层较厚时不利于消除下卧层土体压缩量。孔隙水压的增长和消散受真空负压和填土堆载共同作用,与覆盖层厚度有一定的关系,覆盖层较薄时,孔隙水压响应较快,堆载引起的超静孔隙水压值较大;覆盖层较厚时,孔隙水压响应较滞后,孔隙水压曲线较平缓,堆载引起的超静孔隙水压值较小。厚覆盖层的存在不利于软土的排水加固,方案设计和施工时应予以重视。     

真空预压新技术加固富砂层大面积厂房软基工程

阐述采用新型水平排水技术的真空预压法处理某工业厂房大面积软基加固工程的方案设计,考虑软土卸载再加载变形特性和超载影响进行沉降和固结计算,对比分析加固前后软土主要性能指标,评价加固效果。     

真空预压负压分布规律模型试验研究

负压分布规律是真空预压机理研究的重要课题。通过讨论真空预压负压空间分布特点及负压相关概念,广义地定义了负压,分析了负压的测量方法及影响因素。设计高15.0 m的竖向大比尺室内模型,开展真空预压负压分布规律试验研究。试验结果表明,饱和黏土土中真空度测量存在滞后效应,本次试验真空度存在的极限深度为8.9 m;膜下真空度稳定后,零压面之上孔压及板中真空度沿深度呈对称线性分布,斜率均近似为静水压力梯度;负压沿深度为分段线性分布,在地下水位之上的非饱和段因提水做功而衰减,稳定期负压平均衰减值为21.4 k Pa,在水位之下排水板埋深范围内基本均匀分布而无衰减,稳定期平均负压为-67.0 k Pa。结合试验规律及等效排水管中气液两相流的流型分布,给出了真空预压稳定期竖向排水板中的分段线性负压边界。     

PAC改进真空预压法加固软土地基试验研究

选取广西吹填造陆场区土样,测试了土样基本物理特性指标,开展了不同聚合氯化铝(以下简称“PAC”)添加量条件下真空预压室内模型试验。通过监测真空预压过程中真空度传递和超静孔隙水压力消散的情况,得到了排水量、超静孔隙水压力消散、真空度随时间变化规律以及不同添加量下的排水稳定时间;通过十字板剪切强度测试得到了十字板剪切强度随深度增加逐渐减小的规律;分析了聚合氯化铝改进真空预压法的加固性能。研究结果表明:聚合氯化铝的存在可以提高真空预压的加固效率,缩短加固周期10%~35%;超静孔隙水压力消散值相比较未掺加组提高了20%~30%;真空压力损失比未掺加组试样最高可降低11%,真空加载稳定所需耗时降低了约20%~50%,有效降低真空压力达到稳定的时间,实现了快速稳定真空加载的目的;加固后十字板强度提高了20%~30%;聚合氯化铝添加量存在较优掺加配比,当掺加比为0.3‰时具有较好的应用价值。     

真空预压技术在天津港软基处理中的应用

结合天津港具体工程实例,介绍了真空预压排水固结法的施工工艺和施工监测方法,对加固效果进行了阐述和分析,从而提高软基的处理水平,同时推广真空预压技术的应用。