预压作用下软土固结蠕变及微观结构试验研究

为了揭示预压荷载作用下软土路基工后沉降的机理,开展了室内模拟真空、堆载以及真空—堆载联合预压加固软土的固结蠕变三轴试验及微观结构试验。分析了在三种不同的预压作用下土体固结蠕变性状的不同和微观结构的变化机理。结果表明:在三种不同的预压荷载作用下,固结过程中,是真空—堆载联合预压条件下土体的沉降量最大,其次是堆载预压,最小的是真空预压。蠕变过程的沉降量是堆载预压的最大,其次是联合预压,最小的是真空预压。预压荷载作用下土体的固结和蠕变具有耦合效应;微观结构参数的变化受预压加载方式的影响。微观结构参数的变化率与宏观物性参数的变化率有相似的性质。     

剩余沉降及卸载时间的推算研究

在堆截预压地基处理工程中,有多种推算最终沉降量的方法,却没有理论公式可直接计算在给定的卸载沉降速率时所对应的剩余主固结沉降量和卸载时间。而工后沉降(包括剩余主固结沉降和次固结沉降)和沉降速率是卸载的重要标准,次固结沉降可估算在一定范围之内,工后沉降满足要求与否则主要由剩余主固结沉降所控制。在Asaoka法中,可推算出堆载预压任意时间时的沉降速率。运用沉降速率和剩余主固结沉降的关系,可推算出任意时间的主固结剩余沉降及卸载时间的理论公式,称之为“速率法”。沉降速率的对数和堆载预压时间又成线形关系,从而由图解法也可确定卸载时间。此方法在深港西部通道填海及地基处理工程中得到很好的应用,具有较高的推广和应用价值。     

控制沉降真空预压停泵的标准研究

通过真空联合堆载预压处理软基的现场试验，对控制停泵的标准（即沉降速率〈5mm／月）进行分析。结果表明：该标准显然过于严格，难以达到；即使能够达到造价也过高，因此也是难以应用的。综合考虑软土卸载再加载压缩变形特性和超载引起软土超固结性，在卸载标准上进行修正，推求出实际施工停泵前允许沉降速率。     

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。     

对真空预压工程中土体固结度的估算

固结度通常作为评价堆载预压和真空预压等地基处理方法效果的一个标准。同时它也常常是地基处理工程中的一个设计指标。固结度一般用沉降值来计算，由于真空预压的效果很大程度上取决于土体中孔压的变化，因此分析孔压的变化以及用孔压来估算土体固结度是很有必要的。讨论了用沉降值来估算土体固结度的一些问题；提出了一种用孔压值来估算土体平均固结度的方法；给出了两个工程实例来考察真空预压下孔压的变化特征，并用孔压值分别计算了两个工程的固结度，同时和用沉降值估算得到的土体固结度进行了比较；最后讨论了影响土体固结度估算的几个因素。     

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。     

含承压水软基真空联合堆载预压加固试验研究

运用真空联合堆载预压法加固含承压水软基,简要介绍了防止承压水贯通的施工工艺。对港湾变电所软基加固试验中的地表沉降、分层沉降、土体深层水平位移和出水量等现场测试结果进行了分析。试验结果表明:真空联合堆载能有效消除含承压水层软基沉降,地基平均固结度为83%,工后沉降较小,能满足变电所软基工后沉降要求。对地基土体的加固效果进行了室内和现场试验。结果表明:真空联合堆载预压后土体的抗剪强度和承载力显著提高,加固效果十分明显。从单泵出水量和承压水层的压缩量来看,真空联合堆载预压过程中并未贯通承压水地层。加固后软基底部含水率比中部小,表明底部软土层向圆砾层排水加速软基固结。试验的成功进一步拓展了该法的应用领域,对类似地质条件下的真空联合堆载预压设计、施工和科研具有借鉴意义。     

真空预压地基卸荷变形特性试验研究

为认识真空预压地基在真空压力卸载中的变形特性,对原状软黏土土样进行了常规三轴仪等向压缩与膨胀试验以及CKC三轴仪压缩膨胀试验,以模拟真空预压地基中各种应力状态下的土体单元在卸除真空压力这种球形压力后的变形特征。研究结果表明,真空压力卸载过程中地基土体既产生弹性的体积膨胀,因偏应力的存在,土体还产生剪切变形,在真空联合堆载预压中,堆载产生的较大偏应力将导致真空压力卸载时地基回弹很小,甚至地基继续沉降。真空压力卸载时,地基的沉降效果是土体膨胀变形和土体的剪切变形的叠加。     

真空堆载联合预压的试验研究及有限元分析

简要介绍了甬台温高速公路一真空堆载联合预压试验段的现场试验情况 ,用基于Biot固结理论的平面应变固结有限元对该段路基进行了分析 ,与实测结果较吻合。计算表明 ,卸真空时 ,相对于堆载作用下的主固结沉降已完成 ,说明真空堆载联合预压可以推广应用于类似工程中     

两种软路基处理工艺的应用比较

介绍了打设塑料排水板＋真空联合（30 kPa）堆载预压排水固结法和振冲碎石桩复合地基在青岛四方欢乐滨海城软路基处理中的加固原理和设计方案,并通过比较2种处理方案的沉降速率、工后沉降和固结度等数据,得出了预压期和预压荷载对于软路基处理效果至关重要的结论。     

真空预压联合堆载预压下软土地基工程特性研究

通过真空预压联合堆载预压的现场试验研究了预压过程中地基土的工程性能,监测了地表沉降和孔隙水压力消散规律,依据平均固结度理论,计算了预压完成时场地的平均固结度,采用基于应变形式和应力形式定义的场地平均固结度均在90%以上,表明真空预压联合堆载预压下地基土已完成了大部分的沉降,明显地减少了工后沉降,取得了满意的处理效果。     

真空-堆载预压法在夹砂淤泥质软基中的应用

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、孔隙水压力进行分析,前期真空预压时沉降主要发生在淤泥层,后期加上堆载后填土层沉降较大,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。     

堆载预压中沉降速率对施工质量的控制影响

通过对顺德、中山两地区场地的工程实例实测数据进行分析,提出了制约堆载预压中沉降速率的主要因素,并就土体沉降速率与孔隙水压力之间的关系加以详细论述,从而确定珠江三角洲软土地基在堆载预压处理下的沉降速率标准,为工程设计和施工提供依据。     

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–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。     

真空联合多级堆载下考虑井阻时空变化的竖井地基固结解析解

考虑到竖井地基固结过程中排水体井阻随时间和深度不断变化，基于等应变假定，针对堆载为多级加载及真空预压为单级加载的工况，引入竖井涂抹区渗透系数不同的变化模式，建立真空联合堆载预压下竖井地基固结模型，通过边界条件齐次化后设解的形式并解常微分方程获得固结模型对应的解析解。通过与已有的解析解及工程实测值对比，验证解析解的正确性并利用该解答开展固结性状分析。结果表明：变井阻理论更能够为最终负压沿深度线性衰减假定提供理论支撑；竖井排水能力衰减系数的增加及最终排水能力的减小都会使某时刻真空度随深度的衰减程度增大；竖井排水能力衰减系数越大，竖井固结速率越慢；最终排水能力越大，竖井固结速率越快；基于该固结模型在工前选取合适的真空加载值进行真空联合堆载预压能同时兼顾土体固结速率和经济效益。     

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、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。