上覆欠固结吹填粉砂深厚软黏土地基加固效果分析

通过对某上覆欠固结吹填粉细砂土深厚软土地基真空预压中真空压力传递和衰减、超静孔隙水压增长和消散、地基表面沉降、土体分层沉降变形特性和规律的分析,研究上覆欠固结吹填粉细砂土层对真空预压软基固结变形的影响。欠固结吹填粉细砂土层有利于下卧深厚软基的排水消压,地基沉降前期快、波动大,中后期收敛稳定快。膜下真空压力表面传递的差异性和波动性较大,向地基深处传递的滞后性和衰减幅度较大。欠固结吹填粉细砂土压缩量较大,吸收了大部分的真空能量,不利于下卧深厚软基的压缩变形。处理后欠固结吹填土的加固效果明显好于下卧软基土体。     

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。     

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。     

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。     

真空预压联合堆载法加固吹填淤泥地基室内试验研究

针对传统真空预压法加固吹填淤泥地基过程中,存在真空应力小,孔隙水压力消散过慢,深层土体加固效果欠佳,加固后地基标高不够等缺陷,提出了真空预压联合堆载法,即在真空预压真空度稳定后通过堆载满足后期机械进场施工之前宕渣所需的回填,分别采用5Kpa、10Kpa、15Kpa的砂袋堆载方式进行,以增加地基土的标高和总应力,从而增大了排水效率,快速有效的加固了吹填土。试验结果表明,采用真空预压联合堆载法能够加快孔隙水的消散,加速了土体的固结,加固后的土体剪切强度、含水量均优于普通真空预压法,说明真空预压联合堆载法能够更好的加固吹填土淤泥地基。     

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。     

真空联合堆载预压法处理软基

结合某深厚淤泥质软土地基处理工程,介绍了真空联合堆载预压设计方案,以及现场监测方案,结合现场沉降观测数据对场地最终沉降以及工后沉降进行预测,计算结果表明真空联合堆载预压能够有效完成预定的地基加固效果,满足工程建设需要。     

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.     

真空预压联合搅拌桩在有轨电车软基加固中的应用

有轨电车以其绿色环保的运营方式正在引领中国交通行业向可持续方向发展。针对南京河西地区软土地基的结构特点和工程特性,提出了真空预压联合搅拌桩软基加固方法,结合施工期表层沉降、分层沉降、水平位移和孔压及运营期累计沉降监测结果,分析了该软基处理方法的加固效果。研究结果表明:在抽真空过程中,孔隙水压力随着深度的增加而逐渐减小;水平位移和分层沉降变化率均逐渐减小;表层总沉降量在抽真空2个月后趋于稳定,表明软土层接近完成固结;施工期的表层累计沉降量为440 mm;运营后半年累计沉降为4.2 mm,预测运营10 a后累计沉降约为9.8 mm,远低于设计警戒值。说明真空预压联合搅拌桩的方法可以有效加固有轨电车软土地基。     

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。     

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。     

Performance of marine clay stabilised with vacuum pressure: Based on Queensland experience

Stabilising soft marine clay and estuarine soils via vacuum preloading has become very popular in Australasia over the past decades because it is a cost-effective and time-efficient approach. In recent times, new land on areas outside but adjacent to existing port amenities, the Fisherman Islands at the Port of Brisbane(POB), was reclaimed to cater for an increase in trade activities. A vacuum preloading method combined with surcharge to stabilise the deep layers of soil was used to enhance the application of prefabricated vertical drains(PVDs). This paper describes the performance of this combined surcharge fill and vacuum system under the embankment and also compares it with a surcharge loading system to demonstrate the benefits of vacuum pressure over conventional fill. The performance of this embankment is also presented in terms of field monitoring data, and the relative performance of the vacuum together with non-vacuum systems is evaluated. An analytical solution to radial consolidation with time-dependent surcharge loading and vacuum pressure is also presented in order to predict the settlement and associated excess pore water pressure(EPWP) of deposits of thick soft clay.     

真空堆载联合预压加固软基机理的试验研究

通过对浃里陈大桥桥头试验段的真空度、地下水位、流量、孔隙水压力、地表沉降等现场监测结果的分析 ;阐述了真空堆载联合预压的联合机理 ,真空预压与堆载预压的联合方式不是真空荷载与堆载荷载的叠加 ,而是真空预压引起的孔压差与堆载压力引起的孔压差的叠加。试验结果表明 ,用真空堆载联合预压法处理软基是极为有效的。     

真空作用面位置及排水管间距对预压效果的影响

真空预压加固法作为一种软粘土的加固技术已得到广泛的应用。但是,把目前经常采用的施工技术(真空作用面位于地表)用于加固吹填土,就不十分合理。它导致投资高昂、施工期限过长等。我们认为,比较合理的方法是把真空作用面移向深处。本文介绍了以同一种土料,在同样的试验条件下所进行的模型试验,试验中比较了真空作用面位于试样底部及顶部的加固效果。此外,还比较了排水管间距对加固效果的影响。试验中测定了砂垫层内的真空度、淤泥中的真空吸力、沉降及出水量的时间过程线,还测定了试验前后的含水量变化及十字板抗剪强度的分布,并取土做三轴剪切试验测定土特性的变化。为了做出定量的比较,本文从土力学的基本原理出发,引进了固结度系数、有效应力增长系数、超孔隙压力系数比等参数。试验表明,真空作用面移向底部后,会取得较好的加固效果。此外,真空排水管间距对加固效果会有明显的影响。