真空预压法加固机理分析

真空预压法的传统观念认为真空预压加固软土地基中总应力是恒定不变的,在土体中产生负的超静孔隙水压应力。通过分析传统观念的矛盾之处,指出矛盾的产生是由于假设总应力不变而引起的,进而推导出在真空预压加固软土地基中总应力是变化的,在土体中产生的是正的孔隙水压力,真空预压法和堆载预压法有效应力增长值均是孔隙中超静孔隙水压应力消散而产生的孔压差值。从应力路径与变形的关系方面,说明了真空预压法是等向均匀体积收缩,加固区外土体产生主动土压力,土体呈拉裂破坏。     

堆载预压法在公路软基试验段处理中的研究

采用塑料排水板与砂井堆载预压法处理某公路软基试验段深厚软土地基,从沉降速率、孔隙水压力、侧向位移、分层沉降等现场监测结果分析其加固处理软基的稳定性和固结沉降特性,结果表明:以沉降速率15 mm/d作为填土加载控制标准是合理的;利用累计沉降速率与填土高度的关系曲线的拐点可以判断软基稳定性,利用累计孔隙水压力增量及最大侧向位移与累计荷载的关系曲线的拐点可以确定极限填土高度,判断软基稳定性,控制填土速率;塑料排水板堆载预压法加固效果较砂井堆载预压法好,用该法处理公路深厚软基是可行的.     

基于粒子图像测速的高含水率软土真空预压试验

为了更加直观地研究真空预压过程中土体的固结变形规律,采用粒子图像测速技术（PIV）,开展高含水率软土真空预压模型试验,观测真空预压过程中塑料排水板（PVDs）周围土体位移场的变化. 结果表明：排水板周围土体产生了水平方向的位移,且随着真空预压的进行,产生水平位移的范围不断扩大;排水板近处的土体以水平位移为主,主要发生径向固结,距排水板远处土体以竖向位移为主,主要发生竖向固结,并因此形成了排水板处土体凸起而远处下沉的“土桩”现象. 结合孔隙水压力值监测结果,认为土体中不同区域的径向固结存在差异,距离排水板近处的土体排水固结更快. 另外,对于距离排水板15 cm范围内的土体,通过径向位移计算得到的固结度大于通过孔隙水压力值计算得到的固结度.     

塑料排水板超载预压加固深厚软土的监测分析

以惠州大亚湾石化工业区D1地块软基处理工程为背景,结合工程的具体特点和工程地基沉降和稳定性要求,选用塑料排水板超载预压法对该软基进行处理.通过制定现场监测元件布设方案,进行动态监测加固地基的地表沉降、分层沉降、孔隙水压力和深层土体水平位移,使沉降变化规律很好地运用于施工控制.再结合现有理论研究成果,探讨塑料排水板超载预压法加固深厚软土的变形规律及加固效果,对塑料排水板超载预压加固深厚软土的相关参数进行研究,从而为工程的优化设计和施工安全提供科学依据,并为类似工程提供借鉴.     

塑料排水板超载预压加固深厚软土的监测分析

该文以惠州大亚湾石化工业区 D1 地块软基处理工程为背景,结合工程的具体特点和工程地基沉降和稳定性要求,选用塑料排水板超载预压法对该软基进行处理. 通过制定现场监测元件布设方案,进行动态监测加固地基的地表沉降、分层沉降、孔隙水压力和深层土体水平位移,使沉降变化规律很好地运用于施工控制. 再结合现有理论研究成果,探讨塑料排水板超载预压法加固深厚软土的变形规律及加固效果,对塑料排水板超载预压加固深厚软土的相关参数进行研究,从而为工程的优化设计和施工安全提供科学依据,并为类似工程提供借鉴.     

吹填土地基真空预压模型优化及参数设计

为降低吹填土地基真空预压三维建模难度,对吹填土地基真空预压简化建模方法进行了探讨。借鉴砂井地基涂抹效应的简化方法,将涂抹效应对＂砂墙＂涂抹区渗透系数的弱化作用均化到＂单墙＂影响范围内土体中,建立了不考虑涂抹区尺寸的砂墙模型,有效减小真空预压三维建模分析的难度,取得了较好的计算效果。采用简化方法对吹填土地基真空预压处理效果进行了分析,重点研究了加固区面积对真空预压计算效果的影响,当加固区宽度大于16.0 m时,边界对加固区中心竖向位移的影响可以忽略。     

沿海滩涂回填区地基真空预压加固的原观资料分析

结合浙江某码头陆域地基加固工程现场试验研究,基于非理想井固结理论,由实测沉降曲线和孔隙水压力消散曲线推算得到径向固结系数,两者所得结果均大于室内试验的结果.通过对分层沉降和侧向位移监测数据分析可知,真空预压有效加固深度不超过15~20 m.孔隙水压力监测结果表明,真空预压后期停开部分真空泵,即使可以维持膜下真空度的设计要求,但会明显降低了土体的固结速度.十字板剪切实验结果表明,预压后土体的抗剪强度有明显的提高.     

电渗复合真空覆水预压法加固吹填土地基的应用研究

吹填土渗透系数小,结合水含量高,常规排水固结法只能排除地基土中的自由水,且真空传递效率低。而电渗法已经被证明可以有效排除土体中的结合水。故提出电渗复合真空覆水预压加固吹填土的方法,并结合温州某吹填土地基处理工程,对电渗复合真空覆水预压技术进行了现场试验研究。结果表明,电渗法能够有效降低地下水位,并对土体后期强度增长的贡献明显;电渗复合真空覆水预压法加固效果好于真空覆水预压法,在地基土的沉降速率上有显著优势,达到相同地基处理效果,施工工期更短,为该技术的推广应用提供借鉴和指导。     

填海造陆工程预压法加固软基现场监测试验研究

介绍了采用预压法加固吹填淤泥与海相沉积淤泥的围海造陆工程分区软基处理方法与现场监测试验,对该工程B2区堆载预压与真空堆载联合预压法加固过程中淤泥层的沉降变形、孔压、真空度及深层土体位移等观测结果进行了分析。结果表明：吹填淤泥经过预压处理后,压缩比高达33.2%,为相邻海相沉积淤泥的1.6～1.8倍,前者加固效果明显高于后者;吹填淤泥的孔压消散速率慢于相邻海相沉积淤泥,卸载前,孔压还未消散完,而后者孔压已基本消散;真空度沿淤泥层传递效果较好,表层与底层较好,中间层次之;真空与堆载预压荷载作用下,表层淤泥位移朝向加固区内,中间层淤泥位移朝向加固区外,不影响地基的稳定性。     

赤泥堆场固结排水方案的数值分析

流塑状赤泥含水率高、强度低,通过排水固结处理,可以增大其密度和强度,增强其堆场的稳定性,并减小堆场渗漏污染的可能性.采用固结有限元计算,对比分析分层堆载干赤泥、塑料排水板和真空预压3种方案的固结排水效果.由于流塑状赤泥渗透性低,堆载产生的超孔隙水压力难以消散.分析表明,堆载+塑料排水板联合方案下,赤泥堆场能够及时完成固结,有利于扩大库容.     

堆载预压和真空堆载联合预压的比较

堆载预压和真空联合堆载预压都是工程中处理软土地基的常用方法。通过舟山富通电缆项目地基处理工程项目中堆载预压和真空联合堆载预压施工的比较研究,得出真空联合堆载预压比堆载预压具有更高的施工成效效率,更好的沉降稳定性和沉降性,以及水平位移量更小,使周围软弱边界的变形处于较为稳定的状态。     

围海造地软基加固试验研究

围海造地形成的吹填淤泥地基具有含水率高、压缩性高、强度极低等特点,对工程使用极其不利,必须进行加固处理.结合某工程,采用真空预压法对吹填淤泥地基进行加固,同时布置原观仪器进行现场试验研究.位移监测结果表明试验区实测地表沉降量达1 616mm,地基加固结束时的平均固结度达86%,工后沉降小于300mm;水平位移小于10mm;吹填淤泥单位厚度的压缩量达267mm/m,属于大变形的范畴;真空度和孔隙水压力监测结果表明真空度在吹填淤泥地基中的传递存在较大的沿程损失;地基加固效果检测结果表明加固后的吹填淤泥平均十字板强度达15.2kPa;吹填淤泥的土性指标得到了不同程度的改善;地基承载力大于60kPa;地基加固达到了预期的效果.探讨了真空预压加固吹填淤泥地基存在的问题,建议进一步开发土工水箱来改进吹填淤泥地基加固方法.     

堆土预压排水处理大型油罐软弱地基

为了在短期内实现软土地基承载的处理方法并节约资金，就地取材用堆土预压排水的施工方法，成功地连续处理了软弱地基．为了加快排水固结，提高堆土预压的效果，采用深达31m的塑料排水板进行联合处理。并对地基及建成的油罐进行了沉降、水平位移及孔隙水压力等指标进行了监测，实践结果说明：采用塑料排水板结合堆土预压法处理厚达28m的淤泥质粘土是可行的．通过该工程实例在技术上取得了有价值的数据和资料，在经济上节约了大量资金，为今后在同类条件下用堆载预压排水的方法处理大型油罐下深厚软弱地基积累了成功的经验．     

真空堆载预压法下饱和淤泥质土的实际固结时间分析

真空-堆载预压法处理软土地基已成为沿海吹填土、软弱土加固的最常用的方法,该法最大的特点之一就是加固的时间跨度长,理论上加固时间一般为3个月。但是事实上由于土层的复杂性以及施工工艺等的影响,绝大多数情况下真空-堆载预压法处理软弱土地基的固结度在3个月内并不能达到设计要求。就珠海某热电厂吹填土场地的实际加固情况,根据实测地基沉降数据运用指数曲线配合法(三点法)和Asaoka法对场地固结度进行计算,从而对真空-堆载预压法处理饱和淤泥质土所需的时间周期作一个定量的分析,为地基处理工期和卸载时间的确定做出可靠的依据。     

超软土真空预压透明土模型试验及土桩形成机理

吹填超软土真空预压加固地基过程中,塑料排水板周围易形成“土桩”,“土桩”的存在降低了其周围土体的固结效率,严重时甚至会导致地基处理失效；然而,对“土桩”形成机理的认识仍相对不足.为此,基于透明土材料和粒子图像测速法（PIV）,开展超软土真空预压透明土模型试验,非嵌入式地可视化测量真空预压过程中排水板周围土体位移场.结果表明:排水板周围的土体变形与排水速率存在联系,在排水高峰期和排水平稳期,排水板周围土体产生明显的水平位移,且产生水平位移的范围随抽真空时间的增长逐渐扩大.而在排水缓慢期,排水板周围的土体几乎仅有竖向位移；土颗粒在渗流力的作用下向着排水板方向移动并聚积在排水板周边,是造成“土桩”和“软弱带”现象的主要原因；浅层土体的颗粒较细、上覆土重较低,在渗流力作用下更容易发生向着排水板方向的位移,形成的“土桩”由浅至深半径逐渐减小,“土桩”的最大半径可达11 cm；“土桩”范围内的土体密度较“软弱带”土体的密度更高,在自重和“真空荷载”作用下的压缩量更小,在土体表面形成“桩头”.     

堆载–电渗联合作用下双层地基1维固结解析解

实际地基处理中,电渗与堆载预压常常联合使用。为了解决目前综合考虑堆载和电渗作用的成层地基固结解答理论的不足,假定土体中的渗透流速可由水力坡降引起的渗透流速与电势差引起渗透流速的进行叠加,建立考虑堆载和电渗联合作用的双层地基1维固结方程;利用特征函数法获得瞬时堆载和线性堆载下双层地基1维电渗固结解析解;通过与现有解析解和电渗固结试验结果对比,验证了本文解答的可靠性。基于该解答,详细讨论了土层参数及荷载参数对双层地基固结特性的影响。结果表明：当下层土的渗透性高于上层土的渗透性时,由于电渗作用导致地基中间土层在固结初期流入的水量大于流出的水量,造成超静孔隙水压力在固结初期上升及有效应力在固结初期下降的现象;降低下层土的压缩性能够提高双层地基的沉降速率和超静孔隙水压力消散速率;与单纯电渗固结相比,电渗联合堆载作用不仅能提高地基沉降速率,还能提高固结后的地基强度,更有利于减小工后沉降和加快地基处理速率。     

天津滨海新区吹填土快速结壳技术的试验研究

从有效应力圆和强度增长的角度,分析了真空预压法和真空联合堆载预压法的加固机理和不同的加固特征.以天津滨海新区吹填土为研究对象,从改变边界条件的角度,提出了一套完整的试验方案对真空预压方法进行改进.经过10d的室外现场模拟试验,使处于泥浆状态的吹填土表层形成了40～60 cm的硬壳,其地基承载力可达40 kPa以上,为进一步加固处理土体提供了平台.     

真空预压加固软基影响范围有限元分析

目的 为分析真空堆载加固软基的影响范围．方法 通过平面应变有限元方法对真空预压加固软基中的负压分布、竖向位移与水平位移影响范围进行分析，并结合泱里陈大桥软基加固试验的测试结果进行了比较．结果 平面有限元分析负压的传递深度随塑排的打设深度而增加．在井阻较小的情况下，负压一般可传递到塑排以下4～6m的淤泥中．与实际监测结果相吻合；平面有限元分析随着塑排打设深度的增加，土体竖向位移与水平位移的总量随之增加，影响范围随塑排深度的增加而扩大；真空预压的有效影响深度可以超过10m；水平影响范围基本上在塑料排水板打设深度的1倍范围内较大，而在一倍范围以外，水平位移的影响相对较小．结论 采用有限元方法分析预测真空堆载加固软基的影响范围是可行的．     

真空预压加固软土地基工程案例分析

通过对上海某真空预压加固现场全过程监测分析,结果表明：真空预压初期沉降速率较大;分层沉降监测资料表明沉降主要发生在土性较差的淤泥质粉质粘土层,真空预压的影响深度可以达到塑料排水板底下一定深度;静力触探试验表明真空预压加固明显提高了地基土的强度,达到了预期的目的,固结度的计算结果进一步佐证了这一结论.     

堆载-电渗联合作用下双层地基一维固结解析解

实际地基处理中,电渗与堆载预压常常联合使用。然而目前综合考虑堆载和电渗作用的成层地基固结解答较为鲜见。针对现有理论的不足,基于Zhao提出的双层地基中水力渗透系数与电渗渗透系数的关系假定,建立考虑堆载和电渗联合作用的双层地基一维固结方程。利用特征函数法获得瞬时堆载和线性堆载下双层地基一维电渗固结解析解。通过与现有解析解和电渗固结试验结果对比,验证了本文解答的可靠性。基于该解答,详细讨论了土层参数及荷载参数对双层地基固结特性的影响。结果表明：当下层土的渗透性高于上层土的渗透性时,由于电渗作用导致地基中间土层在固结初期流入的水量大于流出的水量,造成超静孔隙水压力在固结初期上升及有效应力在固结初期下降的现象;降低下层土的压缩性能够提高双层地基的沉降速率和超静孔隙水压力消散速率;与单纯电渗固结相比,电渗联合堆载作用不仅能提高地基沉降速率,还能提高固结后的地基强度,更有利于减小工后沉降和加快地基处理速率。