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。     

软土地基堆载吹填淤泥并同步真空预压加固技术探讨

针对软土地基上吹填造陆工程中真空预压法加固软土地基和吹填淤泥工期较长、效果较差的问题,提出了堆载吹填淤泥并同步真空预压加固技术,将吹填淤泥加固及软土地基加固两阶段施工整合到一个真空预压周期内完成,大幅度缩短了造陆工期。通过实验发现,该技术能够有效地解决常规真空预压法中上部吹填淤泥导致变形过大使得加固效果降低的问题,充分利用地基本身重力作用,不需要额外的材料就能够完成软土地基处于真空联合堆载预压的加固模式,显著地提高了加固效果。     

真空–堆载联合预压加固吹填土地基有限元分析法的研究

吹填土地基作为欠固结土,其真空预压加固过程比较复杂,初始条件和边界条件也比较复杂。通过对吹填土地基的形成和真空预压加固过程的分析,对其初始孔隙水压力和真空度在排水板中的传递规律进行了研究;在砂垫层和排水板中施加负的真空压力;根据真空预压加固机理,将非线性本构关系(Duncan-Chang模型)引入Biot固结理论,综合考虑不同工程的荷载形式、初始条件和边界条件编制了通用的有限元程序,对真空预压法地基加固进行平面应变有限元分析;该程序实现了堆载的施加,既能用于计算单纯的真空预压也能用于真空–堆载联合预压的有限元计算。利用提出的有限元程序分别对吹填土地基整个加固过程和正常固结土地基的真空–堆载联合预压进行了有限元分析,计算结果与实测结果对比表明,该方法较好地反映了实际工程沉降及孔隙水压力的发展趋势。     

堆载预压下软土地基孔隙水压力特性试验与分析

堆载预压法是通过增加地基中的总应力,在地基中形成超静孔隙水压力,通过超静孔隙水压力的消散来增加地基中的有效应力,从而增强土体的强度。堆载预压加固方法在加固过程中土体孔隙水压力的变化以及有效应力的增长都有特定的规律。根据南京钢铁集团江边一次料场分期堆载预压试验区的实测资料,对软土地基中的孔隙水压力变化特性进行了分析,并通过回归分析对孔隙水压力进行预测。     

絮凝–真空预压加固吹填淤泥试验研究

针对目前真空预压法加固吹填土地基中存在的真空传递效率低,排水板易淤堵,深层土体排水固结困难,工期较长的问题,提出一种新型化学絮凝联合真空预压法,其方法在于加固前,先在吹填土样中加入一种化学药剂,通过有效的化学絮凝作用使细小土颗粒凝聚成团,同时降低土颗粒黏性,增大渗透性以利于排水,之后再采用真空预压进行加固处理。为此,设计一组絮凝剂在不同掺量下的真空预压室内模型桶试验,结果表明,掺入絮凝剂的吹填土土中真空度明显上升,孔隙水压力下降更多且消散速率更快,出水量趋于稳定所需时间大大缩短,十字板强度大幅度提升,且沿深度递减幅度大为减小,证明采用絮凝联合真空预压法能使吹填土获得更好的加固效果;絮凝剂的使用存在一个最佳掺量,掺量过多或过少都不能使吹填土加固效果达到最优;通过加固后的效果对比,得到温州地区吹填淤泥(含水量300%)的絮凝剂最佳掺量为1.5%。     

深厚软土地层真空联合堆载预压地基处理对周边建筑物变形影响研究

为深入探讨真空联合堆载预压法对周边建筑物变形的影响,以某深厚软土地层为例,开展了真空联合堆载预压现场试验研究,分析了孔隙水压力、真空度、沉降、分层沉降、地基土侧向变形等随着时间的变化规律,并阐明了产生该种变化规律的具体原因,同时分析了真空联合堆载预压处理深厚软土地基对周边建筑、周边管线的影响,得到如下结论：(1)真空预压和堆载共同作用使得土体孔隙水压力消散加快、土体的有效应力增加,最终加速了土体的固结和沉降,有效改善了土体的物理性质;(2)在真空预压阶段,土体的竖向沉降随着时间的增加逐渐增加,此时土体几乎没有明显的侧向变形,经堆载预压处理后,土体的竖向沉降和侧向位移逐渐增大,本工程中真空预压预压对土体的影响深度最大可达25 m。(3)真空联合堆载预压施工对周边建筑影响较小但对周边管线的影响较大,会导致周边管线发生不同程度的沉降。(4)真空联合堆载预压施工会造成地表处土体出现侧向变形,对于地基沉降及侧向变形十分敏感的建筑,需对其沉降量进行实时观测,避免危险发生。研究成果为真空联合堆载预压法处理深厚软土地层提供了设计参数和理论指导。     

新型防淤堵真空预压法室内与现场试验研究

 针对目前直排式真空预压法的真空应力难以到达深部土体,排水板淤堵严重,加固效果欠佳,难以满足工程实际应用需要的问题,提出一种新型真空预压吹填土地基处理技术--新型防淤堵真空预压法,是对直排式真空预压法的技术改进和创新,该真空预压技术采用防淤堵排水板,其滤膜为无凹凸结构亲水性材料,滤膜与芯材轧在一起,提高排水效果;此外采用无孔真空管、密封接头直接与竖向防淤堵塑料排水板密闭连接,形成水平密闭排水系统,缩短真空传递路径,减少真空度的沿程损失,真空度直达土体深部,加快土体孔压的消散,防止淤堵,提高加固效果。通过不同排水板真空预压试验,以及室内模型试验和现场试验对直排式真空预压法与新型防淤堵真空预压法加固吹填淤泥地基加固效果进行对比研究,获得不同排水板的加固效果和新型真空预压防淤堵加固机制,并证明新型防淤堵真空预压法的有效性,为该技术的应用和发展提供理论依据。     

真空堆载预压加载速率对预压期沉降量的影响分析与探讨

以排水固结原理为基础的真空联合堆载预压法,作为加固深厚淤泥层的处理方法,在我国沿海软土地基加固施工中已得到广泛的应用,并取得了良好的工程效果。依据真空堆载预压施工现场监测的数据,从加载速率、孔隙水压力、分层沉降、深层土体水平位移监测几个方面,分析了加载速率对预压期沉降量以及工后沉降的影响。     

真空—堆载联合预压法加固软基过程中气、水、土变化规律的试验研究

真空—堆载联合预压法是一种较好的软基处理方法。但是与工程实践相比较,理论研究相对滞后,为弄清机理,提高设计和施工水平,有必要作进一步深入的研究。对九江大桥至江门市公路软基进行现场试验研究,分析结果表明:一般在地基相同的深度处:塑排真空度淤泥真空度。加固区内地基中的孔隙水压力的最大消散值可分为两个组成部分:一为真空度的直接传递导致的孔压下降值;二为抽真空引起水位线下降进而引起的孔压消散值。淤泥地基中孔隙水压力消散主要是由于地下水位线的下降引起的;而塑排中的孔压消散大部分由真空度直接引起。在路基填筑期间,淤泥地基与竖向排水体之间的孔压差增大,加速土体固结。地表的水平位移影响范围可达24m,约为1倍排水板深度的距离。通过十字板剪切试验与静力触探试验,加固后土体的抗剪强度一般可提高1.5~6倍,说明真空联合堆载预压加固软土地基的效果显著。     

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。     

排水板真空堆载预压法在大厚度软基处理中的应用

真空-堆载预压法在处理大厚度淤泥质软基上的公路差异沉降和稳定性问题中应用广泛,本文从加固机理出发,根据工程现场的监测数据对预压期间各土层的沉降、侧向位移、孔隙水压力进行了分析,认为前期真空预压时沉降主要发生在淤泥层,堆载加压后填土层沉降较大;堆载作用下淤泥层发生蠕变现象,判断其与竖向荷载大小、层间土弹性模量比及软弱层的厚度有关。另外,由于水压消散值的测定受真空和堆载联合作用而随时间变化较复杂,推荐用沉降量推算固结度。     

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。     

吹填土地基真空预压加固过程分析及有限元研究

通过对吹填土地基的形成和真空预压加固吹填土过程的分析,得出吹填土地基在真空预压前为欠固结土,土体中存在由吹填土有效自重产生的超孔压,在插板期间会产生固结沉降.现场检测的插板期间(插板期为15～20 d)产生的固结沉降达到真空预压总沉降的1/3～1/2,不能按照正常固结土的方法进行计算,应考虑插板后超孔压消散引起的固结沉降.提出在进行有限元分析时,荷载由真空荷载和吹填土有效自重2部分组成,并提出荷载的施加方法.同时对真空度在排水板中的传递规律进行研究,采用非线性本构关系,编制适合于吹填土地基的有限元程序,对真空预压法加固吹填土地基整个过程进行有限元分析,对比计算结果与实测结果表明,该方法较好地反映实际工程沉降及孔隙水压力的发展趋势.     

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。     

真空堆载预压法下饱和淤泥质土的实际固结时间分析

真空堆载预压法处理软土地基已成为沿海吹填土、软弱土加固的最常用的方法,该法最大的特点之一就是加固的时间跨度长,理论上加固时间一般为3个月。但是事实上由于土层的复杂性以及施工工艺等的影响,绝大多数情况下真空堆载预压法处理软弱土地基的固结度在3个月内并不能达到设计要求。就珠海某热电厂吹填土场地的实际加固情况,根据实测地基沉降数据运用指数曲线配合法（三点法）和Asaoka法对场地固结度进行计算,从而对真空堆载预压法处理饱和淤泥质土所需的时间周期作一个定量的分析,为地基处理工期和卸载时间的确定做出可靠的依据。     

真空-堆载联合预压法的原理及应用

介绍了真空一堆载联合预压法的原理，通过实验段数据分析，验证了真空预压理论的机理分析，得出了真空一堆载预压加固土体，可以使地基具有更强的抗失稳性等结论。     

考虑板土相互作用的排水板通水特性试验研究

为研究排水板在实际工况下的通水特性,研制排水板纵向通水量测试新仪器,采用室内真空预压模型试验、堆载预压模型试验和直接充灌淤泥等方法来制作板土单元体(试样),并开展板土单元体(试样)通水能力测试。试验结果表明:无论是直接充灌淤泥法、堆载预压法还是真空预压法,高性能排水板通水量均大于现行规程试验结果,而普通排水板通水量均小于现行规程试验结果,现行规程方法高估了真空预压后普通排水板的通水能力。对比结果表明:高性能排水板在堆载预压后通水能力与真空预压后通水能力接近,而普通排水板在堆载预压后通水能力明显高于真空预压后通水能力。因此,对于变形大且固结时间长的新近吹填淤泥地基加固工程应优先选用高性能排水板。     

真空、堆载与真空－堆载联合预压法地基处理的对比分析

以实测数据为依据,对真空预压法、堆载预压法和真空一堆载联合预压三种地基处理方式进行比较。通过表层沉降曲线对比各种预压法作用下的土体沉降速率。通过静力触探比贯入阻力对四种加固效果进行比较。     

真空-堆载联合预压加固软基室内试验研究

0　引　　言①真空-堆载联合预压法是在真空预压法[1]基础上发展而来。该方法具有真空预压和堆载预压的双重效果,通过抽真空形成负压,当真空度达80kPa以上,相当于一次性施加4～5m的填土荷载产生的总应力。由于抽真空产生负压,使土体产生向内的收缩变形,可以抵消因堆载产生的向外的侧向挤出变形,地基不会因填土速率过快而出现稳定性的问题,同时该方法可以将填筑的路堤作为堆载加以利用,不仅具有很好的加固效果,而且经济效益明显[2]。相对于真空预压的工程应用,真空预压理论和试验研究还比较滞后。我国开展了室内模型试验、正负压对比试验、轴对称和三维真空固结试验以及离心模型试验[3～5],国外也开展了不少试验[6     

真空联合堆载预压处理深厚软土效果分析

软土由吹填土和原状淤泥质土构成,平均深度为25m,且表层覆盖回填土层,采用真空联合堆载预压法进行处理。检测结果表明,该场地表层承载力达到100kPa以上,下部淤泥质土层承载力达到80kPa,平均沉降153.14~202.79cm,加固效果非常明显。实践证明,针对该区的深厚淤泥质软土地基,真空联合堆载法具有加固效果好、工期短和施工安全等优点,值得在该地区工程建设中推广应用。