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。     

真空预压联合堆载法加固吹填淤泥地基室内试验研究

针对传统真空预压法加固吹填淤泥地基过程中,存在真空应力小,孔隙水压力消散过慢,深层土体加固效果欠佳,加固后地基标高不够等缺陷,提出了真空预压联合堆载法,即在真空预压真空度稳定后通过堆载满足后期机械进场施工之前宕渣所需的回填,分别采用5Kpa、10Kpa、15Kpa的砂袋堆载方式进行,以增加地基土的标高和总应力,从而增大了排水效率,快速有效的加固了吹填土。试验结果表明,采用真空预压联合堆载法能够加快孔隙水的消散,加速了土体的固结,加固后的土体剪切强度、含水量均优于普通真空预压法,说明真空预压联合堆载法能够更好的加固吹填土淤泥地基。     

直排式与抽水式固结在地基加固中的联合应用

针对新近吹填土"三高一低"的特性,无法直接铺设砂垫层、施打排水板进行真空预压地基处理的问题,结合浙江苍南围垦区吹填与地基处理工程实例,提出了浅层直排式与深层抽水固结联合使用的真空预压处理方法。该方法采用排水板直接连接真空滤管的直排式对浅层浮泥进行处理形成表面硬壳层,再在硬壳层上进行深层抽水固结预压处理。通过理论计算与现场监测数据分析,处理效果显著,达到了处理的目的。通过初步经济效益分析,认为该处理方案有助缩短工期、节省材料、降低造价,特别是在砂源紧缺、新近吹填土上施工困难等方面优势显著。     

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。     

吹填土地基双面真空预压施工工艺与加固效果研究

双面真空预压是在常规单面真空预压基础上,在地基深层增设一个真空面,预压时双层真空同时作用,适用于吹填土地基的加固处理。文章结合现场试验,通过分析对比监测数据,完成了双面真空预压施工工艺总结、双面预压与单面预压加固效果的对比以及双面预压的加固机理分析等工作,得出双面预压各项指标均优于单面预压的结论。     

黄河三角洲地区吹填土地基处理方案探讨

针对黄河三角洲地区吹填土地基处理实际工程,采用真空预压,高真空击密法和深层搅拌加固法进行地基处理,综合探讨了三种方案的施工工艺、经济性和处理效果。高真空击密法是一种工期短、效果佳、成本低的软土加固工艺,适合于黄河三角洲地区新近沉积的吹填土。     

深浅结合两次真空预压加固超软土施工技术及现场试验研究

针对沿海吹填超软土地基,提出了"先浅后深"的两次真空预压施工方法,即无砂垫层改性真空预压处理浅层吹填土和二次真空预压处理深层软土。一次真空预压使表层土承载力满足施工机械进场条件后,再敷设砂垫层并布置深层塑料排水管,开展二次真空预压以处理深层软土。通过现场试验,测得了浅层和深层两个加固阶段的超净孔隙水压力、地表沉降和加固前后地基的剪切强度,发现两次真空预压法在沿海超软土地基加固中具有显著效果和良好的工程适用性。     

真空预压处理吹填土地基的数值模拟分析

以广州南沙某吹填土地基真空预压加固工程为例,运用Abaqus软件对真空加载过程中加固区地表沉降和孔隙水压力进行模拟,并结合现场实测数据,对加固特性进行分析。结果表明:模型计算结果与实测结果拟合度较高,验证了数值模拟中所采用的加载方式和边界条件正确可行。通过双曲线法和三点法推算1-1分区固结度分别为89.8%和94.6%,说明真空预压处理吹填土地基加固效果显著。     

絮凝–真空预压加固吹填淤泥试验研究

针对目前真空预压法加固吹填土地基中存在的真空传递效率低,排水板易淤堵,深层土体排水固结困难,工期较长的问题,提出一种新型化学絮凝联合真空预压法,其方法在于加固前,先在吹填土样中加入一种化学药剂,通过有效的化学絮凝作用使细小土颗粒凝聚成团,同时降低土颗粒黏性,增大渗透性以利于排水,之后再采用真空预压进行加固处理。为此,设计一组絮凝剂在不同掺量下的真空预压室内模型桶试验,结果表明,掺入絮凝剂的吹填土土中真空度明显上升,孔隙水压力下降更多且消散速率更快,出水量趋于稳定所需时间大大缩短,十字板强度大幅度提升,且沿深度递减幅度大为减小,证明采用絮凝联合真空预压法能使吹填土获得更好的加固效果;絮凝剂的使用存在一个最佳掺量,掺量过多或过少都不能使吹填土加固效果达到最优;通过加固后的效果对比,得到温州地区吹填淤泥(含水量300%)的絮凝剂最佳掺量为1.5%。     

吹填土地基真空预压加固过程分析及有限元研究

通过对吹填土地基的形成和真空预压加固吹填土过程的分析,得出吹填土地基在真空预压前为欠固结土,土体中存在由吹填土有效自重产生的超孔压,在插板期间会产生固结沉降.现场检测的插板期间(插板期为15～20 d)产生的固结沉降达到真空预压总沉降的1/3～1/2,不能按照正常固结土的方法进行计算,应考虑插板后超孔压消散引起的固结沉降.提出在进行有限元分析时,荷载由真空荷载和吹填土有效自重2部分组成,并提出荷载的施加方法.同时对真空度在排水板中的传递规律进行研究,采用非线性本构关系,编制适合于吹填土地基的有限元程序,对真空预压法加固吹填土地基整个过程进行有限元分析,对比计算结果与实测结果表明,该方法较好地反映实际工程沉降及孔隙水压力的发展趋势.     

真空动力固结法处理铁路吹填土地基

针对铁路吹填土地基处理中的种种问题,介绍了真空动力固结法加固机理,并分析了吹填土地基处理存在的问题,以及真空动力固结法处理吹填土地基的适用性。最后依托河北省唐山曹妃甸电厂铁路专用线工程实例,介绍了采用真空动力固结法处理铁路吹填土地基的施工工艺、技术参数和技术要点。工程实践表明,真空动力固结法对铁路吹填土地基加固的处理效果良好,且能够很好地解决超静孔隙水压力消散和孔隙水的排出问题,使夯击能有效地作用于吹填土颗粒骨架上,提高工程质量。     

真空预压联合低能级强夯地基处理施工工艺

随着我国沿海地区静海吹填土工程不断增多,吹填土具有地质复杂、含水量高、地下水埋藏浅、表层承载力低难以满足建筑地基承载力要求等特点,在中化泉州100万t/年乙烯及炼油改扩建项目主厂区场地1号区地基预处理工程采取真空预压联合低能级强夯的加固方法,将强夯技术与真空预压结合起来,充分发挥二者的技术优势,处理后的地基承载力不小于120 k Pa,达到了设计要求,取得了较好的加固效果。     

土工织物复合垫层法在新吹填软土地基加固中的应用与效果分析

使用真空预压工艺加固软土地基时通常使用中粗砂作为水平排水通道。针对铺设土工织物复合垫层的新吹填软土地基加固试验区为研究背景,解决了水平排水系统、人造表层硬壳层和轻型插板设备等关键施工技术。通过加固过程中对孔隙水压力和地表沉降的监测,掌握了该工艺地基土体变形规律;加固前后取土和地基承载力检测数据表明加固后吹填土层含水率、孔隙比明显减小,地基承载力达到80 k Pa。试验数据证明采用土工织物复合垫层可有效替代传统中粗砂垫层,为后续大面积地基处理工程提供了参考。     

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。     

真空动力固结加固大面积吹填土路基试验研究

结合上海某工程大面积吹填土地基处理,对真空动力固结在加固含饱和软粘土夹层的吹填土中的适宜性和相应的工艺参数进行了现场试验研究。通过对加固过程中地下水位、超孔隙水压力、工艺参数等的分析研究,探讨了真空动力固结应用于含饱和软粘土夹层地基处理时的加固机理。研究结果表明,真空动力固结方法用于加固含饱和软粘土夹层的吹填土地基有较好的适用性。     

吹填土次固结特性试验研究分析

对滨海地区真空预压处理后和未处理吹填土进行一系列一维压缩次固结试验研究,获得应变、孔隙比与时间的关系,对比分析其次固结特性,为今后解决围海造陆工后沉降问题提供试验依据。结果表明:吹填土的次固结变形与土样高度及排水条件有关。双面排水条件下土中弱结合水容易排出,最终变形高于单面排水;加高后6cm试样最终变形明显低于2cm试样,相同排水条件下二者相差2.2倍;经过真空预压加固处理的土体结构性受到破坏,排水过程结束后土体直接进入次固结阶段,其次固结变形量低于未经处理吹填土。     

真空动力固结加固大面积吹填土路基试验研究(英文)

结合上海某工程大面积吹填土地基处理工程,研究了真空动力固结加固含饱和软粘土夹层的吹填土路基问题。通过对加固过程中及加固后的地下水位变化、超孔隙水压力变化、工艺参数进行分析和讨论,探讨了真空动力固结在应用于含饱和软粘土夹层地基处理时的加固机理。本文研究进一步拓宽了真空动力固结地基处理方法的适用范围,为我国沿海地区港口码头和道路建设中遇到的大面积吹填土加固问题提供了新的途径。     

双真空面处理吹填土地基的计算和模拟

真空预压在软基工程中的应用越来越广泛。基于太沙基一维和轴对称固结理论,建立双面真空预压的固结解答,推导砂井地基向均质地基转化时渗透系数的等效公式,进一步建立单面负压和双面负压下土体固结度与时间的关系。利用有限元软件ABAQUS分别针对常规单面真空预压和双面真空预压的工况进行模拟,比较了地基总沉降、分层沉降在2种工况下的差异。最后对应采用双面真空预压法时使吹填土和原地基土同时达到固结稳定的工程需求,通过计算分析吹填土厚度和砂井间距的优化选择。研究结果表明,双面真空预压在吹填土和原地基土的固结效率上都有相当的优势,优势的大小与土体厚度﹑土体渗透性及砂井参数有关。     

排水板真空度损耗的排水固结解析解

无砂真空预压吹填软土在国内造地工程中广泛应用,但实践表明传统固结解析解已不足以预测其加固性状和加固效果。从固结方程出发,在原有的等应变假设基础上,在定解条件中增加了吹填土特有的高度欠固结特性和无砂真空预压特别明显的真空度损耗,重新推导得到径向和竖向完全协调的新的等应变解析解——JJJ解答,以解决无砂真空预压吹填软土的排水固结设计理论问题。JJJ法作为固结方程的原生解答,兼容以往所有该类解析解的同时,增加了针对高度欠固结土类和排水板真空度损耗严重的排水固结问题的解决能力。经现场和试验验证,JJJ解析解可相当精确预测无砂真空预压吹填软土的复杂固结过程和加固土体超孔压分布和孔压消散分布,该解答同时也适用于堆载和真空预压的工况。     

低能量强夯法加固浅层吹填土地基试验研究

通过上海市某道路地基加固工程的现场试验研究,对采用真空排水联合低能量强夯法在加固浅层吹填土和砂质粉土层的方法进行研究,摸索最佳排水、降水措施,优化施工工艺参数.同时,用静力触探试验和标准贯入试验等对地基加固的效果进行检验.结果表明,低能量强夯对表层吹填土和砂质粉土均能提高其强度,证明了低能量强夯法在加固浅层吹填土地基的适用性.