超载预压技术加固高速公路软基的试验研究

 为了解超载预压技术对深厚软土的加固效果，结合杭州湾跨海大桥南岸接线高速公路试验段工程，对超载预压技术处理的试验断面进行长达2 a多的现场试验测试。实测结果表明，处理后的路基工后沉降小于15 cm，满足设计要求小于30 cm的标准；深层压缩主要是在排水板范围内的土体中完成的；侧向位移主要发生在16 m以上部位，且7 m以上土体是向加固区内移动的，7 m以下则向加固区外移动；加固后期，加固区表面的断面沉降呈明显的锅底形；孔隙水压力变化在较浅的土层受影响明显，反应灵敏，而深层则反应较慢，孔隙水压力变化不剧烈；原位十字板测试以及室内土性试验结果表明，加固后的土性物理指标有明显的改善，土的工程力学性质有显著增强，说明超载预压排水固结法加固软土地基达到预期的目的，在类似路段中应用是可行的。     

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。     

增压式真空预压气体运移加固机制模型试验研究

针对增压式真空预压法加固超软土过程中气体运移路径和加固作用机制认识不统一的问题，设计进行探究气体运移路径的增压式真空预压试验和增压式真空预压水平排水板试验。通过对比分析土体排水量、孔隙水压力值、沉降量、十字板剪切强度和含水率等试验结果，得到以下结论：增压式真空预压加固超软土过程中，进行注气操作后气体首先向土体表面方向运移。同时，结合注气操作时的实时孔压变化情况，分析认为注气操作提升土体排水固结效果的主要作用机制为：进行注气操作时，增压气体的上升会带动深层孔隙水向浅层运移，使深层孔隙水在浅层被排水板快速吸收并排出，以此提高深层土体加固效果和整体排水效率。     

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。     

软土地基孔隙水压力降低引起的压缩分析

根据土力学基本原理,分析孔隙水压力降低引起的土体压缩方式,并对真空预压地基的分层沉降现场实测值和理论计算值进行分析;同时,定量分析真空预压地基在不同深处单位压缩量。研究结果表明:(1)若按有效应力原理水土压力分开计算、地基土体中孔隙水压力降低时,土体竖向总应力维持不变而侧向总应力减小;(2)土体中孔隙水压力在相对压强小于0的范围内降低时,将引起土体等向压缩,在相对压强大于0的范围内降低时,将引起土体单向压缩;(3)南沙港区的真空预压地基若其沉降按欠固结计算时,计算值与实测值接近,自重应力欠固结引起的沉降是抽真空期间地基总沉降主要部分;(4)真空预压的加固深度随排水体深度增加而增大,土层压密效果随地层深度增加而减弱,故降低孔隙水压力法在加固软土地基中,设计排水体深度时应考虑最佳加固深度。     

超长水泥土搅拌桩复合地基原型观测

介绍对某炼油5000m^3油罐超长深层搅拌桩（深达27m)加固深层软土基层工程进行的施工检测和充水预压原型观测，测试内容包括桩身应力，地基孔隙水压力，周边沉降，基底压力，地基侧向变形等，原型观测结果证明，该油罐采用超长深层搅拌桩加固深厚软土地基，满足了设计要求，可以投入生产使用。     

机场场道软土地基处理工程的监测分析

根据宁波栎社国际机场三期扩建工程机场场道软土地基处理现场监测及检测结果,对机场场道堆载预压加固施工全过程中地基土体的孔压变化、地表和分层沉降、地表和深层土体水平位移进行了分析。结果表明堆载预压能较好促进场道地基孔隙水压力的消散,提升土体固结度,并能提前大幅消除软基沉降量,减少了工后沉降的风险。研究有效地验证了堆载预压技术的处理效果,能较好地指导软土地基施工,并为同类工程提供参考经验。     

堆载预压法加固软基施工监测及效果评价

以中山市某码头项目软基施工监测项目为例,介绍了软土地基在堆载预压处理过程中其沉降和应力的变化规律。通过对软基处理施工过程中地表沉降、深层水平位移及孔隙水压力的现场监测及地基处理前后土体参数的检测,分析了软土地基的加固过程及加固效果。研究结果表明,堆载预压法处理码头陆域软基效果明显,能达到预期的加固目的。     

沿海吹填土地基真空预压加固效果现场监测分析

温州瓯江口某吹填区道路工程采用真空预压法加固处理,利用十字板剪切试验与静力触探等原位测试方法评估其抗剪强度增长情况,结果表明土体浅部加固效果明显,但其抗剪强度增幅随深度逐步下降。对地表沉降、分层沉降以及孔隙水压力监测分析表明,真空预压在埋深10 m范围内,负压损失较小且加固效果良好;其有效影响深度在10 m以下也是存在的,但随着深度增加而逐渐减弱,在排水板底部5 m范围内的深层土体加固效果不明显。     

高速公路扩建工程高填方路基拓宽的原位监测与分析

拓宽高速公路对路基变形的控制标准高于一般新建高速公路。沪宁高速公路扩建工程部分填方路段拓宽路堤高达6．0m～9．0m,且地基中存在软弱夹层。经选取典型断面对拓宽路堤施工过程进行沉降和深层水平位移监测与分析,结果表明：施工过程中的沉降和位移速率均小于控制标准,路基未出现失稳迹象,采用的填土速率（≤10kPa／d）可行;路堤完工3个月后拓宽路基沉降已趋于稳定,工后差异沉降不超过0．2cm,均小手相应控制标准。     

超载预压路基沉降预测的灰色模型

超载预压是软土路基的一种常见处理方式,评价其处理效果的重要指标是工后沉降,但由于受到多种不确定因素的影响,使沉降量与固结时间的预测成为难点。以灰色系统理论为基础,建立相应的GM(1,1)灰色预测模型,对工后累计沉降进行预测,确定超载预压的固结时间和最终沉降量。结果表明该方法预测精度高,能满足工程需要。     

公路软基超载预压卸荷时间确定的沉降速率法研究

推导出了超载沉降速率与等载工后沉降之间的关系式。该式表明,超载沉降速率控制标准不仅取决于允许的工后沉降,而且与土的固结性质、各级荷载增量的加荷速率和加荷起讫时间有关。基于分级加荷沉降预测理论,建立了超载卸荷时间快速预报方法。最后通过一工程实例,验证了方法的适用性。     

堆载预压和真空堆载联合预压的比较

堆载预压和真空联合堆载预压都是工程中处理软土地基的常用方法。通过舟山富通电缆项目地基处理工程项目中堆载预压和真空联合堆载预压施工的比较研究,得出真空联合堆载预压比堆载预压具有更高的施工成效效率,更好的沉降稳定性和沉降性,以及水平位移量更小,使周围软弱边界的变形处于较为稳定的状态。     

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-堆载联合预压软基加固技术的应用

结合甬台温高速公路真空预压加固软土路基工程实例,介绍了真空-堆载联合预压的施工工序、方法,以及施工的成果,对真空-堆载联合预压加固高速公路软基的特点进行了分析,对高速公路路基施工有积极作用.     

岩土监测在大面积软土地基处理中的应用

通过软基处理施工过程中对地表沉降、分层沉降、水平位移、孔隙水压力的现场岩土监测,综合分析岩土监测技术在堆载预压施工过程中对设计与施工所起到的控制指导作用。     

双层地基超载预压固结理论及应用

针对未打穿竖井地基传统固结计算方法的不足 ,将深厚软土未打穿竖井地基合理转化为双层地基 ;分析了双层地基超载预压的固结、沉降机理 ,给出了多级等速加、卸载条件下双层地基一维固结孔压解析解。考虑时间因素的影响 ,提出了反映土结构性的固结沉降计算方法。最后 ,结合工程实例计算 ,发现采用超载预压法处理深厚软土地基 ,对于控制工后沉降是不利的 ;工后沉降主要是下卧层的压缩变形造成的 ,约占工后总沉降的 74%左右。