真空预压加周软基土中应力研究

用弹性力学理论证明了真空预压加固软基处理的土体中产生的是各向相等的球应力,土体在球应力下排水固结,有效应力增加,其最大值为施加的大气荷载。用土力学理论推导了真空预压排水固结等效于无穷均布荷载下有限厚度土层排水固结,它们在土体中产生的附加应力均为球应力,从而可以将真空预压简化为无穷均布荷载工况下有限厚度土层排水固结。现场实测数据分析表明,真空预压加固软基土中超静（或称附加）孔隙水应力分布及消散规律符合太沙基一维固结理论。利用砂井地基等效渗透系数简化计算方法及本文等效荷载工况;将会给数值计算及实际工程应用带来极大的方便。     

真空预压加固软基土中应力研究

用弹性力学理论证明了真空预压加固软基处理的土体中产生的是各向相等的球应力,土体在球应力下排水固结,有效应力增加,其最大值为施加的大气荷载.用土力学理论推导了真空预压排水固结等效于无穷均布荷载下有限厚度土层排水固结,它们在土体中产生的附加应力均为球应力,从而可以将真空预压简化为无穷均布荷载工况下有限厚度土层排水固结.现场实测数据分析表明,真空预压加固软基土中超静(或称附加)孔隙水应力分布及消散规律符合太沙基一维固结理论.利用砂井地基等效渗透系数简化计算方法及本文等效荷载工况,将会给数值计算及实际工程应用带来极大的方便.     

真空预压法加固软基的排水机制研究

针对真空预压中目前理论难以解释的一些现象,进行了砂性土、黏性土的室内刚性膜和柔性膜的真空预压模型试验以及排水通道连续和不连续的砂性土的刚性膜模型试验。通过对试验结果分析,指出真空预压加固软基中,孔隙水汽化成水蒸气和毛细水上升的排水作用都非常微小。除固结排水机制外,溶解气膨胀驱水机制可以产生有实际效果的排水作用,是另外一种重要的排水机制,溶解气膨胀驱水导致加固区地下水位下降并决定水位下降的深度。从理论上论证了溶解气膨胀驱水机制存在的合理性,解释了真空预压工程中遇到的一些现象。     

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。     

堆载联合真空预压排水固结法加固沿海软弱地基

堆载预压法和真空预压法同属排水固结法,二者各有优缺点,文中结合工程实例较详细地论述了堆载预压和真空预压联合加固软基的原理及施工要点。     

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。     

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。     

真空预压法加固大面积厂房软基

详细介绍分析了真空预压法在处理大面积工业厂房地基中的实际应用,通过现场监测及检测数据结果的分析,真空预压处理效果显著。打设粘土搅拌桩隔水帷幕能够有效解决真空预压夹砂层软土的渗透问题;使用透水软管可以节约用砂量;真空预压加固期间前期软基强度和地基承载力增长迅速,真空预压后期软基强度和地基承载力增长缓慢,前期软基强度和地基承载力增长快于后期。     

超高荷载作用下深厚软土地基强度增长与变形规律分析

针对滨海地区深厚软土大面积填土的二元结构地层软土地基,采用超高堆载联合真空预压+强夯排水固结法进行加固处理。施工过程中监测软基地表沉降、分层沉降、孔隙水压力和深层水平位移等,并采用原位测试、室内试验等手段进行质量检测,通过大量数据分析得出超高荷载水平下深厚软土的变形规律,总结分析深厚软土的强度增长规律。引入相对深度概念,将软土强度增长曲线分为3个阶段,对软土抗剪强度增长率与相对深度进行函数拟合,利用拟合公式推求超高荷载水平下地基处理后任一深度处软土的抗剪强度。     

真空预压法处理软土路基技术

根据津滨快速轨道交通工程DK47＋981．11-DK49＋044．40段地质条件，对该段软路基采用真空预压排水固结法进行加固处理，介绍了真空预压排水固结法的施工过程控制，并对加固效果进行了分析，以推广该技术的应用。     

真空预压下土体有效应力增量的计算与应用

通过降低孔隙水压力,真空预压可增加土体中的有效应力,从而使地基发生排水固结以达到最终被加固体的目的。根据有效应力原理,通过对真空度转化为土中有效应力增量的过程和机制分析,考虑地下水位的影响,推导土中不同深度上有效应力增量的计算方法,并根据建立的理论公式分析真空预压的有效加固深度与加固体效果。研究结果表明,膜下真空度越大,地下水位埋深越浅,真空混合流体密度越小,则抽真空预压在土体中形成的有效应力增量越大,地基被加固的效果也越明显。最后,结合澳门国际机场软基加固工程实例进行分析,理论分析得到的结论符合实际观测结果。     

真空预压法加固软土地基机理相关问题的探讨

分析了真空度传递特性和影响因素,对涉及真空预压软土地基加固机理的相关热点问题进行了深入探讨,包括真空预压加固过程土体强度变化特征,加固区地下水位变化及有效加固深度,加固区边界的土体变形特征、边界水位变化及边界影响范围等,以助于更好地理解真空预压软土地基加固的机理问题。     

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。     

吹填区软土真空预压加固效果对比测试分析

为研究真空预压加固在温州沿海吹填区软土地基的适用性与加固效果,结合温州沿海某吹填区道路工程软土地基真空预压处理实例,通过室内土工试验和现场原位测试对加固前后吹填区软土物理与力学指标进行了对比分析。结果表明:真空预压能有效加固温州吹填区软土地基,预压加固后在地表15 m深度范围内土体物理力学指标有明显提高,但加固效果沿深度基本呈线性衰减; 加固后室内土工试验指标有一定改善,含水量和孔隙比降低约10%,压缩模量提高约10%; 同时现场原位测试指标提高更为明显,现场十字板剪切强度和静力触探侧阻平均增幅分别约为45%和40%,但加固前后土体灵敏度指标变化并不大,即真空预压加固对土体的灵敏度改善不明显; 采用传统真空预压法加固温州沿海吹填区软土地基在技术可行,经济上合理,其有效处理深度可达15 m; 受温州海相软土低渗透性和高黏性的影响,在竖向排水体周围出现明显的“土柱效应”,从而使真空预压加固效果在平面上呈现一定的不均匀性。     

真空预压法中真空传递和加固深度的探讨

基于真空测试原理论述了已有关于真空度传递研究结论存在很大差异的主要原因,并给出了从理论上研究真空传递规律的途径,从理论上说明了真空预压加固深度不仅和真空度传递衰减有关还和软土地基的地下水位高度有关。     

软基处理过程监测及工程应用

探讨了软基处理工程中一些常用的监测手段及监测方法,并在工程实例的基础上,通过综合运用浅层沉降监测、分层沉降监测、孔隙水压力监测、深层水平位移监测等手段对真空预压和堆载预压两种软土地基处理方法的加固效果进行了对比分析,可为软土地基处理优化设计提供一定的参数,以便指导、优化类似工程的设计与施工。     

软土地基真空预压加固的有限元分析

以平面应变比对固结理论为基础,通过比较前人研究成果,选择考虑竖向排水体涂抹效应的砂井地基等效计算方法,根据真空预压加固软土地基的机理,运用有限元分析,提出一种真空预压计算方法。由于真空预压过程中地下水头将降低,因此在计算中采取降低地下水头的方式等效模拟地基表面施加的的真空度。结合工程实例给出算例,对该方法的可靠性进行研究。通过将计算结果同实测资料进行对比,验证了该方法的准确性。     

真空预压与堆载预压加固软基的微观效果评价

本文以某高速公路路基软土为研究对象,在地质条件相近的、不同试验路段的软基加固方法（堆载预压、真空预压、真空．堆载联合预压）前后（加固时间达到3个月）,工程单位分别进行了原位试验并采取软土样,开展了室内物理力学试验。结合工程单位所取的软土样进行了软土的微观结构试验,在试验的基础上,获得了软土在天然状态以及3种不同工况下的微结构图像,通过对图像处理得到加固前后的微结构特征参数。研究得出：在工程地质条件相近以及加固时间相同的情况下,无论是从宏观、微观结构,还是从固结过程和强度的增长上来看,3种工况的加固效果依次为：堆载预压→真空预压→真空．堆载联合预压。     

Experimental study on a dredged fill ground improved by a two-stage vacuum preloading method

The vacuum preloading method has been wisely chosen among many ground-improvement methods considering the time limit of many projects and the characteristics of reclaimed soil. However, the loss in vacuum with soil depth, the clogging around prefabricated vertical drains (PVDs), and the deteriorative consolidation of the deep soil layer, among other factors, create a large challenge to vacuum preloading for dredged marine clay fill. Thus, this study proposes a two-stage vacuum preloading method and focuses on its feasibility and effectiveness. Contrasting laboratory tests are performed in two identical experimental tanks with dredged marine clay fill from the Wenzhou land reclamation site in China. In one tank, the one-stage vacuum preloading method is used to serve as a baseline for this study. In the other tank, use of the two-stage vacuum preloading method is proposed for consolidation; it comprises two stages. In the first stage, the dredged marine clay fill is conditioned by vacuum preloading using half of the PVDs, where the dissipation of the excess pore water pressure tends to be steady. In the second stage, vacuum preloading is activated using all the PVDs. The results show that a better consolidation effect is achieved with the proposed method in terms of the settlement, vacuum pressure, pore water pressure, water content, vane shear strength, and soil particle microstructure after soil consolidation.