真空渗流场的形成机理探讨

软基在“真空预压”法处理过程中的固结,不是因其所谓的“真空荷载”进行“预压”所致,而是因“真空渗流场”的形成并在其作用下产生“渗透固结”所致。全文详细探讨了“真空渗流场”的形成机理,包括该场中孔隙水运动的物理模型和土体固结的物理模型。在对土体固结模型探讨的过程中,首次将“有效应力”的概念扩展成“竖直向”有效应力和“水平向”有效应力两种,并在此基础上提出了“双弹簧固结模型”。从有效应力发展过程的角度探讨“真空渗流场”的形成过程时,发现该模型能较好地符合“真空预压”对软基的作用实质。     

应力变化的真空-堆载预压下竖井地基固结分析

考虑真空度沿竖井线性减小、堆载所引起的附加应力随深度变化以及地基涂抹区水平渗透系数呈线性变化,推导了附加应力变化的真空-堆载预压下竖井地基固度的一个解析解,并分析了地基固结性状。分析结果表明,在荷载瞬时施加时,真空预压的大小及沿竖井的衰减快慢对地基的固结速度没有影响;在单面排水条件下,竖井地基顶面的附加压力越大,固结越快;在地基井径比和水平渗透系数与竖向渗透系数之比较小时,地基的竖向渗流对地基的固结度有较大的影响。     

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。     

某变电站地基处理研究

结合工程实例对软土地基的三种地基处理方案进行了分析对比,说明其在工程中的应用效果。     

硬盘磁头读写臂动态性能的有限元分析

针对希捷公司ST微型硬盘驱动器磁头读写臂建立了有限元模型,通过模态分析系统探讨了预载荷对磁头读写臂动态性能的影响。结果显示,预载荷引起的磁头读写臂形状改变对其共振频率有显著影响,而预载荷引起的读写臂内应力只对一阶扭转模态共振频率有较大影响,对其它典型模态共振频率的影响有限。     

洞庭湖区软土地基加固处理方案对比研究

采用强夯法、真空预压排水固结法、动力排水固结法对洞庭湖区一场地进行了加固处理,通过对处理后场地各项参数指标的对比研究,得出动力排水固结法处理软粘土地基是行之有效的方法,达到了预期的效果。此种软基处理方案既经济又合理,同时又满足了施工工期要求,可为类似工程提供有价值的参考。     

吹填土真空预压的室内模型试验研究

围海造陆形成的陆地是由含水量在80%以上的超软土形成。随着围海造陆的发展,吹填区底面标高越来越低,吹填土厚度由原来的2m达到现在的10m左右,使真空预压法进行地基加固时发生很大的压缩变形。在现场真空预压检测过程中发现土体加固后表面十字板强度可以达到40kPa左右,但地表3～4m以下土体十字板强度只有10kPa左右。通过超软土真空预压室内模型试验发现加固后由于超软土发生很大的压缩变形,使排水板发生了很大的扭曲变形,甚至发生局部折断现象,导致排水板失效或效率降低,从而使土体加固效果欠佳。在模型试验过程中对孔压、真空度和土体表层的沉降进行了观测,对加固后土体的含水量和十字板强度进行了测量。研究成果为探索更有效的加固深厚吹填土方法提供了依据。     

软土真空预压处理有效性的宏微观分析

 地基处理前分析软土宏微观性质对预测真空预压法处理的有效性具有重要意义。通过室内宏微观试验,对珠海金湾地区软土矿物成分、比表面积,以及固结前后的微观结构、孔隙特征等进行分析和研究,得出土体结合水量、强度指标等影响真空预压法处理效果的关键因素。研究结果表明,珠海金湾软土黏土矿物成分含量不高,且黏胶粒占50%,比表面积较黏土矿物小;颗粒呈曲片絮凝状叠聚体,固结变形后出现团聚现象,孔隙压密,无颗粒破碎形状变化;微孔隙尺寸分布主要为400 nm＜r＜2 500 nm,固结后试样的累积进汞量大幅减小,且大孔隙变成小孔隙。说明土体的结合水量不高,含较多的自由水,且内摩擦角变化不大,而黏聚力有较大的增长,真空预压法处理效果明显。     

药剂真空预压法在工程废浆处理中的防淤堵作用

为探讨药剂真空预压法的防淤堵作用,对上海某场地的原始废浆和添加药剂的废浆均分别进行了沉降柱试验和真空预压试验。在沉降柱试验中研究了原始废浆和添加不同药剂后废浆的沉降和浊度特性,结果显示添加CPAM的废浆固液分离最快,上清液浊度最低;添加PAFC的废浆固液分离最慢,上清液浊度最高。在真空预压试验中研究了出水量、含水率、颗粒分布及孔隙变化,颗分结果表明加药沉淀后废浆中的细颗粒会"生长"成粗颗粒;压汞试验反映了原始泥浆、加药絮凝、真空预压各个阶段孔隙的变化过程;出水量测试显示普通真空预压开始不久出水速率便迅速衰减,而药剂真空预压的出水速率一直很大,说明药剂真空预压法具有非常好的防淤堵作用。最后,从废浆中的土颗粒生长、游离细颗粒流失和降低水流阻力三方面对药剂真空预压的防淤堵作用进行了解释。     

真空预压负压分布规律模型试验研究

负压分布规律是真空预压机理研究的重要课题。通过讨论真空预压负压空间分布特点及负压相关概念,广义地定义了负压,分析了负压的测量方法及影响因素。设计高15.0 m的竖向大比尺室内模型,开展真空预压负压分布规律试验研究。试验结果表明,饱和黏土土中真空度测量存在滞后效应,本次试验真空度存在的极限深度为8.9 m;膜下真空度稳定后,零压面之上孔压及板中真空度沿深度呈对称线性分布,斜率均近似为静水压力梯度;负压沿深度为分段线性分布,在地下水位之上的非饱和段因提水做功而衰减,稳定期负压平均衰减值为21.4 k Pa,在水位之下排水板埋深范围内基本均匀分布而无衰减,稳定期平均负压为-67.0 k Pa。结合试验规律及等效排水管中气液两相流的流型分布,给出了真空预压稳定期竖向排水板中的分段线性负压边界。