电渗联合注浆加固吹填土现场试验研究

海相吹填土黏粒含量、含水率和压缩性都很高,抗剪强度低,渗透性差,后期施工时地基沉降量大,稳定性较差,难以满足工程实际需要,须先行有效排水加固进行地基处理。电渗联合注浆加固吹填土多为室内模型试验研究,现场试验及应用较少,为提高吹填土地基承载力及进一步探究电渗联合注浆法加固吹填土地基的可行性和加固效果,依托具体工程进行现场试验,在无砂垫层真空预压法处理地基的基础上,采用电渗联合注浆的方法加固新近吹填土。结果表明:与无砂垫层真空预压法相比,电渗联合注浆的方法加固时间可缩短30ｄ以上,地基承载力可提高1．6倍。电渗联合注浆是一种快速加固高含水率、低渗透性的海相吹填土的有效处理方法。     

不同形式电渗加固吹填淤泥现场试验研究

为了研究电渗法加固吹填淤泥的实际效果,同时了解电极布置形式对电渗加固效果的影响,依托具体吹填项目,采用无砂垫层真空预压联合电渗(S1)、无砂垫层真空预压联合电渗注浆(S2)和无砂垫层真空预压联合导电排水板(S3)3种类型大试验,并将S1和S3的电极分平行和错位间隔2种方式布置,现场进行5种对比小试验并对加固效果进行分析。通过分析试验数据得到:5种试验和无砂垫层真空预压法相比,土体加固后的地基承载力和抗剪强度等指标均有较大提高,土体含水率均有较大程度的降低。试验结果表明:无砂垫层真空预压联合电渗法加固地基效果比无砂垫层真空预压法好、工期短;采用真空预压联合电渗注浆(S2)比其它几种形式加固效果要好。无砂垫层真空预压联合电渗法可有效弥补无砂垫层真空预压法的一些不足,适用于对承载力和工期等有特殊要求的吹填土地基加固工程。     

EKG电渗联合真空预压地基处理技术应用

为快速提高某闸室基坑范围内颗粒细、含水率高、黏性强的新沉积软黏土的强度,使其满足闸室基坑边坡放坡稳定性,以及短时间内具备机械、人员进场作业条件,采用EKG电渗联合真空预压地基处理工艺对场地进行大面积、整体性处理。现场实测数据表明,电渗联合真空预压加固法可促使处理范围内土体快速排水固结,有效降低软黏土含水率、减小孔隙比、提高土体的密实性和强度。该方法前期排水固结更快,处理效果良好,有效缩短了施工工期。     

EKG电极的电渗现场试验研究

基于电渗法处理软土研究多为室内模型试验研究，缺乏现场试验验证电渗法的有效性。引入新型电动土工合成材料（ＥＫＧ）电极，采用电渗排水法进行大规模的现场软土处理试验，验证电渗排水法在实际应用中对软土的处理效果，同时验证新型电极的可靠性。结果表明:反转电极有利于促进电渗排水，间歇通电能让土体恢复排水能力；电渗处理后的软土含水率由６２％降至３２％，抗剪强度、干密度、承载力都有一定提高；ＥＫＧ电极在使用一个月后基本无腐蚀现象，只是表面附着一层白色沉淀物，很好地解决了电极腐蚀问题。     

真空预压联合导电排水板电渗法加固海相吹填土现场试验

为推动真空预压联合导电排水板电渗法在大规模吹填土地基加固中的应用,依托温州某海相淤泥吹填工程进行了真空预压联合导电排水板电渗法试验,并与真空预压联合金属电极电渗法和常规真空预压法进行了对比试验,对膜下真空度、地表沉降、电流电压变化进行了分析,着重分析了加固后地基承载力增长规律。试验结果表明:导电排水板可以取得与金属电极同等加固效果,导电排水板在电渗加固中具有一定的有效性和可行性,导电排水板的布置方式对加固效果也具有一定的影响;真空预压联合导电排水板电渗试验的地表沉降量超过常规真空预压法9%以上,地基承载力超过常规真空预压法21.4%,土体深层承载力也得到一定程度提高,加固效果显著。     

电渗联合化学溶液加固淤泥质软土试验研究

采用自制室内试验装置,研究电渗联合化学溶液对淤泥质软土的排水固结效果。通过对比分析电流值、电渗排水量、抗剪强度和微观结构等方面的差异,进一步揭示了不同化学溶液对电渗固结效果的影响机理。试验结果表明:化学溶液的加入可以促进电渗排水,而小原子量、低价态离子的促进效果更为显著,在本次试验中Na⁺>Ca²⁺>Al³⁺;运动到阴极附近的Ca²⁺、Al³⁺离子可以参与反应生成胶结物质,增强了土颗粒间的黏结力,提高了阴极土体的抗剪强度,其中以Ca²⁺离子增强效果最明显,土体抗剪强度提高了3.5倍;而化学溶液的加入则会加速电极腐蚀和土体的酸碱化。     

浅层无砂垫层真空联合水袋堆载预压软基处理研究

针对无砂垫层真空预压后期地基承载力提升有限等问题,为了进一步提高软土地基的承载力,采用Abaqus软件建立无砂垫层真空预压法和无砂垫层真空联合水袋堆载预压法的数值模型,并与现场实际情况进行对比分析,验证了模型的有效性。在大面积吹填土地基内利用可循环利用的水袋替代砂石料作为堆载材料,开展真空联合水袋堆载预压软基处理现场试验。该处理方法施工方便,受外界干扰少,施工成本低,对环境影响小。根据水袋高度调节堆填荷载大小,基本不使用砂石料,水袋堆载卸载方便,真空联合堆载衔接时间短,优化了真空预压联合堆载施工工艺。结果表明:在真空预压1个月后可提前引入水袋荷载,处理后土体在0～2 m深度范围内的平均含水率可降低至43%,土体地基承载力可达到65 kPa。与无砂垫层真空预压法相比,真空联合水袋堆载预压法施工期沉降速率、孔压大,孔隙比、含水率小,沉降量大,土体固结速度快,工后沉降小,土体承载力提高了30%,扩展了真空预压处理技术的应用范围。此法适用于缺乏砂石堆载料或运输相对不方便、工期短、地基承载力要求为50～60 kPa的新近吹填淤泥质土的软基处理工程。     

电极处加入CaCl2溶液对高岭土电渗试验的影响

为了研究高岭土电渗过程中在电极处加入CaCl₂溶液对电流、排水量、界面电阻、土体电阻率及最终抗剪强度等的影响,开展了相关室内试验。结果表明:电极处加入CaCl₂溶液后,电流的减小趋势得到有效控制,电渗过程中电流大小与加入CaCl₂溶液的量有关,也可能与阳极所加CaCl₂溶液所占比例或者与CaCl₂溶液加入的时间有关;排水量变大,本试验条件下电渗排水量提高了10.9%;电极处加入CaCl₂溶液对阴极处界面电阻的减小很明显;电极处加入CaCl₂溶液后土体总电阻率下降较为明显,而阴极附近土体电阻率的下降对土体总电阻率下降起主要贡献;阳极和中部土体最终抗剪强度提高比较明显,尤其是阳极土体最终抗剪强度提高了16.4 kPa,但阴极土体抗剪强度无明显提高,因此可以考虑用反转电极的方法来加固阴极土体。该研究可为高岭土电渗试验提供新思路。     

吹填区域的地基处理探究

温州浅滩一期吹填区地基处理工程(试验),面积28万平方米,加固区吹填土为蓝田航道疏浚淤土,吹填标高+3.5米。由于受吹填土来源和吹填施工工艺的影响,地基表层吹填土为颗粒极细的流泥,厚度为3～5米,含水率在120%左右,孔隙比在3.3左右。通过5个月的真空预压加固,含水率有了大幅度降低(由加固前的110～130%降低到加固后的50%多),达到设计的固结度、沉降要求,但强度偏低,不足10kPa,不能满足地基承载力要求。随着我国沿海地区经济的快速发展,土地资源日益紧张,利用港池和航道疏浚土吹填造陆后进行地基加固已成为缓解土地资源紧张的主要手段。吹填疏浚土多为颗粒细的软粘土,由于水力分选等原因,常在地基的一定范围内形成一定厚度的流泥和浮泥。采用真空预压法加固往往会产生与上述工程同样的效果。为了对上述情况进行研究,从工程现场取回大量流泥进行室内真空预压模型试验,分析流泥在加固过程中抗剪强度增长规律,以及含水率的变化对强度的影响。     

电势梯度对海相淤泥电渗试验的影响

基于自制的固结装置研究了电势梯度对海相淤泥电渗试验的影响。通过试验过程中的电流、电势和排水量的测试结果及加固前后土体含水率和抗剪强度的变化,得出以下结论:有效电势随电渗过程逐渐降低,且电势梯度越大,降低的速率越大;电势梯度会明显影响土体的电流和排水量,较高电势梯度下排水速率较大、电流衰减较快,最终的排水量也增多;随电势梯度增加,土体含水率下降更明显、强度增高的幅度更大,因此海相淤泥加固效果更好,但同时会导致平均能耗变大和阳极腐蚀量增加;电渗加固海相淤泥效果较好,但电渗处理前应根据工期和成本共同确定电势梯度。更多还原     

两极裂缝处理对电渗排水影响的试验研究

通过3组模型试验研究活性炭夹层对电渗过程中两极裂缝进行处理的电渗效果。试验表明:采用活性炭夹层对电渗过程中形成的裂缝进行处理来可改善电渗排水,具体表现为活性炭夹层的加入对于提高土体中水分的排出量、增加土体两端的有效电势、降低土体含水率及降低电极腐蚀有利,且只在阳极附近加入活性炭夹层的土样电渗效果优于在土体两极均加入活性炭夹层的土样。试验结果对电渗固结排水工程有一定参考意义。     

真空预压法加固软土地基的效果观测分析

真空预压法是加固软土地基的有效方法。本文以实际工程为例,详细论述了真空预压设备的布设,施工方法,检测方法及检测仪器的布设,对工程实际的观测结果进行了深入分析。实践证明使用真空预压法,通常对地基施加相当于80kPa荷载的真空压力,100d后地基的总沉降量可达到1m,地基土的平均固结度超过90%。经过加固的地基抗剪强度明显增加,含水量和孔隙水压力明显减小,地基的承载力可达到80kPa以上。     

吹填淤泥土真空预压沉降计算修正系数的分析

同天然软土相比,吹填淤泥土初始含水量高,初始孔隙比甚至超过3。通过对比国内不同行业的相关规范可知,软土地基设计阶段的沉降计算尤其是沉降修正系数取值难以适用于吹填淤泥土。通过对天然软土地基沉降计算进行分析,研究了吹填淤泥土采用真空预压处理下的沉降特点。结果表明,吹填淤泥土沉降修正系数的取值范围幅度远大于规范给定的取值范围。对不同地区吹填土沉降数据进行分析,从实例角度验证吹填淤泥土沉降计算修正系数取值范围;对吹填淤泥土沉降与厚度关系曲线进行拟合,得出沉降量与吹填层厚度的比值在初步设计阶段可按吹填厚度的30%考虑。     

含水率对红土结构强度影响的试验研究

本文以探求含水率对红土结构强度影响为目标,对不同含水率的原状红土和重塑红土进行了直接剪切试验,比较了不同垂直压力和不同含水率条件下原状与重塑红土的应力差。实验结果显示：在小变形阶段,原状红土与重塑红土的强度大小不具有绝对的可比性,但随着变形的发展,剪切应力差逐渐增大或趋于稳定。水对红土颗粒之间的胶结作用具有较大影响,在相同压力下,低含水状态下红土的抗剪强度差大于高含水状态,而高含水状态下的红土结构性能则在剪切作用的开始阶段就已被完全发挥。此外,红土的结构强度与土体的含水状态、固结状态密切相关,表现为随着含水率的增加和固结作用的减少而降低,随着含水率的减少和固结作用的增加而升高。在实际工程应用中应充分考虑含水率和固结状态对红土结构强度的影响,以确保准确评估土体力学性质。     

大面积吹填软土地基处理效果评价

介绍某造、修船基地软土地基处理工程情况,根据地层条件和使用功能等将地基分为A区和B区:A区采用真空预压法处理;B区采用真空预压和表层拌和换填法处理。按设计要求采用取土试验、十字板剪切试验和静载荷试验进行检测。结果表明:A区的含水量下降了31%左右,B区的含水量下降了39%左右;A区的承载力提高了47~78 kPa,B区的承载力提高了160~223 kPa,均能满足设计要求。     

固化人工硬壳层双层地基承载试验及理论研究

在围海造陆工程中为了缩短工期,同时解决砂石填料紧缺、成本高,以及减少弃土的开挖、运输和堆放等问题,常采用就地固化处理形成人工硬壳层,为后续工程的开展提供作业平台。从室内模型试验和理论分析两方面入手研究了人工硬壳层下的地基承载力。结果发现：模型试验中地基破坏的模式为上层固化层剪切破坏,下卧层发生整体剪切破坏;就地固化形成的人工硬壳层可大幅提高地基的承载力。对比两种试验结果可知下卧层的强度对地基承载力影响大。此外,基于双层地基冲剪破坏理论推导了模型试验中方形基础的地基承载力公式,发现其计算结果与试验结果符合良好。最后用应力扩散原理研究了地基承载力,推荐上层土扩散角应大于30°。     

上埋式涵洞基础埋深效应下的地基承载力研究

为探明上埋式涵洞基础埋置深度对地基承载力的影响,基于太沙基理论与顾安全公式,推导了适用于上埋式涵洞的地基承载力公式。利用有限元软件,分析了地基土的荷载-沉降(P-S)曲线随填土高度的变化规律,确定地基承载力容许值,将不同计算方法得出的地基承载力容许值与有限元计算值进行对比分析,同时分析了涵顶和基底土压力随填土高度的变化规律,探讨了不同计算方法下地基土的抗剪强度对地基承载力的影响,通过工程实例验证本文公式的合理性。研究结果表明:①涵洞侧填土增强了地基土的抗剪强度,使涵洞地基承载力得到提高,其提高程度受到涵洞侧填土附加土压力的影响;②随着地基土的内摩擦角和黏聚力的增加,地基承载力分别呈非线性和近似线性增长趋势,且内摩擦角对地基承载力的影响程度明显大于黏聚力;③本文公式计算的地基承载力与有限元计算值符合较好,且本文公式得出的地基承载力远远大于涵洞基底土压力,符合现场涵洞地基处于安全状态的实际情况。研究成果可为确定上埋式涵洞地基承载力提供理论支撑。