短程超载真空预压法在饱和软基加固中的应用实例分析

该文阐述了上海某工程中应用短程超载真空预压法进行加固处理的设计、监测和检测过程,并通过对多种测试数据比对说明该方法对提高饱和软弱地基土体的固结度是有效的。该文同时为应用短程超载真空预压法实施地基加固处理达到相应的加固效果,提出了相关建议。     

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。     

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。     

水平联合竖直排水板真空预压处理工程废浆试验研究

传统真空预压法(VP)在加固工程废浆时存在预制竖向排水板(PVD)易淤堵、周围土体形成土柱以及真空度随深度衰减等问题,考虑到预制水平排水板(PHD)在真空预压法处理软土地基中的特点,提出一种水平联合竖直排水板真空预压(PHD-PVD-VP)处理工程废浆的方法。通过4组大型室内模型试验,对工程废浆加固过程中的排水、沉降以及孔隙水压力进行监测,并借助扫描电镜得到的排水板滤膜微观图片,分析不同初始PHD真空压力下PHD-PVD-VP对工程废浆的加固效果。试验结果表明,PHD-PVD-VP处理工程废浆时减少了土颗粒径向移动速率,延缓“土柱”的形成及缓解土颗粒嵌入排水板滤膜的淤堵效应,提升了土体整体固结效果;40 kPa的初始PHD真空压力使PHD-PVD-VP对工程废浆的排水固结效果最佳,处理后土体的平均含水率和十字板剪切强度分别为40.9%和25.5 kPa,有效地缓解了PHD和PVD的淤堵并改善了土体固结的均匀性。通过微观结构分析发现,PHD初始真空压力的大小同时影响着PHD与PVD滤膜的淤堵情况,从而影响其排水性能,40 kPa的初始PHD真空压力使得两种排水板的排水性能都得到充分发挥。     

PHD-PVD真空预压联合电渗法处理工程废浆试验研究

为了改进传统真空预压法的缺陷,提出一种PHD-PVD真空预压联合电渗处治工程废浆的方法。通过6组大型室内模型试验,对工程废浆固结过程中的排水量、电流强度、沉降值等进行监测,通过测量土体含水率及十字板抗剪强度并结合压汞试验宏微观分析土体的加固效果,研究真空泵和电源的间歇断开处理对PHD-PVD真空预压联合电渗法加固工程废浆效果的影响。试验结果表明,联合电渗法有效提升了PHD-PVD真空预压法后期的排水效率,远端土体固结程度得到提高,强度显著提升;对真空泵和电源的间歇断开式处理使土中产生新的排水通道,一定程度上缓解了排水板附近的淤堵,使得试验后期也保持了较快的排水速率,排水总量得到提升。压汞试验结果表明,采用间歇断开式的PHD-PVD真空预压联合电渗法处理的工程废浆,其峰值孔径更小,土体微观结构更加致密。     

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.     

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。     

真空-堆载联合预压法在滨海软土地基工程中的应用

在滨海地区常分布有大面积的深厚软土,需经地基处理才能满足工程要求。结合实际工程案例,经技术、经济比较后,采用真空-堆载联合预压法进行地基处理。为保证地基处理的顺利实施,对关键技术要点进行分析和研究,制定合理的工艺设计,采取措施保证真空度,控制塑料排水板施工深度,实施各分区边界密封系统,采用水泥搅拌桩保护临近场地的周边建筑,并在施工过程中对各项关键数据进行监测。加固效果检验表明,真空-堆载联合加固后土层的各项力学性能有明显改善,加固效果明显。可见采用真空-堆载联合预压法工期较短,投资较省,可获得良好的经济效益和社会效益。     

真空-堆载联合预压法在软土路基处理中的应用

以苏州市工业园区桑田岛河湖相软土地基为研究背景,介绍了真空-堆载联合预压法的加固机理和桑田岛软土地基的工程地质条件,经过现场踏勘和室内土工试验的分析拟采用真空-堆载联合预压法对该软土地基进行处理。通过对真空预压试验段的地表沉降、水平位移的监测分析,对路基加固效果进行了评价,认为本试验段采用真空-堆载联合预压法处理是成功的,有效的提高了软土地基的物理力学性质及承载能力,在类似工程中推广应用是可行的。     

真空-堆载联合预压法处理吹填土地基的大变形有限元分析

为掌握真空-堆载预压法处理软弱地基的加固机理和处理效果,采用Abaqus有限元软件对真空-堆载联合预压荷载下的吹填土进行数值模拟与分析,计算了土体的沉降、水平位移和超静孔隙水压力,并与实测结果进行对比分析。结果表明:采用大变形和小变形理论计算所得地基的沉降、水平位移以及超静孔隙水压力与实测数据吻合较好,且大变形理论计算值更接近于实测结果,验证了将塑料排水板转换成砂墙进行计算是可行的;真空预压阶段的吹填土在加固区以内产生收缩变形而加固区以外则为剪切变形;真空-堆载联合预压阶段的加固区以外土体仍向加固区内部产生收缩变形,随着堆载的增加,加固区以外的土体会产生向上的隆起变形,井阻效应对加固区土体的超静孔隙水压力分布有较大影响;地面堆载的施加会使塑料排水板范围以外的土中超静孔隙水压力分布出现明显的曼德尔效应。     

真空预压联合逐级动力压实和电渗法处理疏浚淤泥试验研究

真空预压联合电渗法常用于疏浚淤泥地基处理,但存在排水板淤堵及电极腐蚀严重、能耗大等问题,导致该方法在实际应用中受限。提出利用真空预压-逐级加能动力压实联合电渗法,克服传统联合法的缺陷,通过5组室内模型对比试验,采用孔压消散比PPDR确定动力压实启动时间,研究最优动力压实启动时间点。试验过程中监测土体的孔隙水压力、排水量、土表沉降和电流强度,在试验前后测量土体含水率、十字板剪切强度及阳极腐蚀量。结果表明：与真空预压联合电渗法相比,在真空预压阶段启动动力压实可使淤堵土柱开裂,有效提高真空预压的排水效率;动力压实后土体表面裂缝减少,更加平整,电渗固结过程产生的阳极腐蚀量和能耗降低;在PPDR为70%时启动动力压实,土体的排水量最大,土表沉降增幅最大,处理后的十字板剪切强度达到65 kPa,获得了更好的处理效果。     

真空预压加固碱渣地基的应用与效果分析

对采用真空预压法处理的某排放碱渣的滩涂场地基加固效果进行分析,现场检测数据表明,经过100d的预压后,碱渣地基表面沉降量达到1 m以上,地基平均固结度超过85％,加固后碱渣地基含水量、孔隙比明显减小,地基承载力达到80 kPa,可满足建设场地的需要,说明采用真空预压法处理含碱渣层软基是可行的,可在类似的工程中应用.     

有轨电车一般路段软土地基处理技术研究

结合南京河西新城现代有轨电车工程,对线路一般路段软土地基所采用的三种不同的地基处理方法:挖除换填法、真空预压法和真空预压联合水泥土搅拌桩法的加固方式和施工工艺进行详细介绍。根据现场监测数据,分析了采用上述三种地基处理方法加固软基后工后沉降随时间的变化情况,结果表明:三种方法处理软基后的工后累积沉降值分别为15.8、13.2和8.6 mm,远小于设计允许工后沉降警戒值100 mm,可以看出,上述三种处理方法均有效加固了有轨电车一般路段软土地基,其中水泥土搅拌桩联合真空预压法的加固效果要优于另外两种方法。     

真空井点降水联合加固软土地基的试验

为了在实际工程中有效应用加固软土地基,在松花江漫滩地区进行了真空井点降水联合方法试验研究.采用太沙基有效应力原理并结合观测得到的数据,对真空井点降水联合预压加固软土地基的机理及加固有效深度、有效应力的变化问题进行了理论分析.试验结果表明:砂井中的孔隙水压力下降速度较快,土体中的孔隙水压力下降则缓慢.地下水位的降低程度对真空降水预压方法加固效果有很大影响,"水封"作用不利于土体固结.通过真空预压和降水预压,不仅提高地基的固结速度和固结程度,且能提高边坡和地基的稳定性.在松花江沿岸地区或类似工程场地条件下应用真空降水预压方法加固地基是合理有效的.     

基于骨架构建药剂真空预压法加固超软土试验

针对温州某工程中的高含水率超软土,通过添加不同药剂结合真空预压开展模型桶试验,对真空度、排水速率和含水率进行测试;选取工程实际中可行性较高的药剂开展模型池现场试验,探究不同药剂对土颗粒粒径及渗透性的影响.从两种试验可以得到如下结论：1）模型试验中,经固化剂或絮凝剂+固化剂结合真空预压处理废浆可以获得较好的加固效果.2）加入固化剂能够快速改变土体的界限含水率和抗压性能,通过胶结力生成骨架结构而增加了超软土渗透性,使真空排水阶段含水率降低120%.3）絮凝剂通过长链“架桥”吸附土颗粒生成链状体,絮凝脱水效果好,絮体含水率直接降低80%,但在真空阶段时渗透性较差,排水速率较慢;絮凝剂和固化剂组合添加不仅可以得到好的絮凝效果,而且由于固化剂的骨架构建作用使其在真空预压阶段具有良好的渗透特性.研究表明,基于骨架构建的药剂真空预压法加固超软土的效果十分显著.     

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.     

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.