真空预压与真空井点降水用于软土处理的机理差异

真空预压与真空井点降水两种工艺均可用于软土地基处理,表观上两者都是通过抽真空使土体内孔隙水排出并使软土沉降,但目前对两者的工艺和机理等关键差异的认识不深入,难以有效指导现场施工。真空预压和真空井点降水在抽真空设备、竖向排水通道和密封边界等设备与工艺方面有显著差异;两者的的排水机理也有着本质区别。真空预压的加固机理是负压作用下土体发生塑料排水板水平向排水固结,同时塑料排水板内的水向上流动与重力无关;真空井点降水的加固机理是群井抽水引起地下水位降低,土体的浮重度变为湿重度导致荷载增大使土体沉降,同时井点管内的水向上流动受重力影响。在工艺和机理的差异分析的基础上,进一步明确了真空预压和真空井点降水在10个关键方面的差异,包括加固机理、影响深度、不同深度的真空传播、土体水平变形、竖向排水与重力的关系、抽真空位置影响、与外界是否连通、影响区成因、地下水位变化、是否形成非饱和带。     

真空预压加固港口软土地基的机理研究

自Kjellman于1952年提出真空预压加固软地基以来,真空预压技术在加固软土地基方面得到广泛应用,但对加固机理仍然有不同的见解。本文结合工程监测资料,对天津某港口软土地基加固区的水势的变化、加固前后总应力变化以及真空卸载之后的地表沉降进行分析,得出负压固结理论可以较好的解释真空预压机理,但对卸压后地表继续沉降这一现象却无法很好解释,这一现象值得进一步探究。     

真空-堆载联合预压法现场试验研究及机理探索

结合杭金衢高速公路真空-堆载联合预压工程,进行了现场试验和资料分析研究,并对该方法的加固机理进行了深入的探索。研究表明真空预压能使地基产生较大的沉降速率,同时产生向内的水平位移,从而使真空-堆载联合预压比超载预压具有更强的抗失稳能力,侧向位移量和位移速率与荷载大小有明显的相关性。真空预压的加固深度主要是竖向排水体范围内,而真空-堆载联合预压法的加固深度则可根据堆载的附加应力比来确定。机理分析表明真空预压的直接作用范围可达地表以下18 m;真空预压期间地下水位下降,下降幅度小于2 m。     

真空预压法处理滨海软土加固效果分析

结合工程实例分析了真空预压加固软土地基的机理和加固效果,由现场检测真空度、地下水位和室内试验数据分析了真空预压法的有效加固深度,通过室内试验对加固前后地基土体工程性质的变化做了定量分析。     

直排式真空预压软基加固效果及经济性分析

“直排式真空预压地基处理方法”是在常规真空预压法基础上发展而来的新型地基处理方法,该方法取消了水平排水砂垫层,用密闭的真空管网将真空能量直接传递到排水板底部,真空利用效率大幅度提高。通过中交水运规划设计院有限公司在全国5个有代表性的软土地基加固试验区的试验结果对直排式真空预压软基加固效果及经济性进行分析,证明该方法针对不同类型的软土地基,能够有效进行加固并具有很好的经济性。     

真空预压机理模拟装置

真空预压技术已广泛应用于软土地基的加固，但目前所提出的加固机理缺乏直观性，难以令人信服和认同，特别是关于影响深度这一困惑工程界多年的疑问，尚未得到令人满意的回答。文章介绍了研制的一套真空预压机理的演示模型装置，该装置可以直观演示真空预压过程中孔隙水与地基土骨架应力的相互转换和传递过程，可以解释和解决真空预压的影响深度问题，试验结果和相关分析有力地证明真空预压的有效加固深度大于10m。     

真空预压中地下水位变化的研究

分析真空预压中地下水位变化的研究现状,指出目前研究存在的问题。在土水势概念的基础上,以工程应用为目的,定义了地下水位。从真空预压加固地基的机理出发,分析了不同水流边界和不同渗透性的地基土在真空预压处理中地下水位变化的可能情况。通过分析指出,真空预压过程中,地下水位不可能下降,地下水位不变和上升是可能的;认为真空预压兼有降水预压的双重效果是不合理的。在此基础上进一步总结了真空预压法的加固机理。最后探讨了真空预压中地下水位的量测方法。     

真空预压软基处理工程监测

介绍真空预压软基处理工程中一些常用的监测手段及监测方法.结合工程实例,通过综合运用表层沉降监测、孔隙水压力监测、分层沉降监测、地下水位观测等手段,分析真空预压软土地基处理方法的加固效果,可供软土地基处理设计与施工参考.     

真空预压排水板有效真空压力变化规律

针对竖向排水板中有效真空压力分布模式存在的争议,基于流体力学相关理论对真空度和负压概念加以分析,指出排水板中孔隙水压力的变化量便是有效真空压力大小。通过计算排水板中孔隙水的总势能,并利用水具有趋向于更低能量状态的趋势原理,分析了孔隙水的运动机制及流动全过程,进而得到有效真空压力变化规律。研究表明,排水板中有效真空压力变化规律与初始地下水位、膜下真空度及排水板变形量紧密相关;有效真空压力的简化分布模式为折线形,转折点在与初始地下水位线交汇处;在地下水位线以上时,有效真空压力变化大,衰减梯度达10 k Pam;在地下水位线以下时,有效真空压力基本保持不变;排水板变形量越大,排水阻力越大,如果出现折管现象,可能导致膜下真空压力无法向下传递。     

真空预压相关问题及发展趋势

根据真空预压机理从理论上探讨了真空预压时地下水位的变化情况,提出了量测真空预压工程中地下水位的新方法,分析了真空预压的有效加固深度,评价了真空预压过程中土体侧向位移对边界地基强度的影响,并提出了具体的防护措施。在分析真空预压技术特点的基础上预测了真空预压技术的应用前景。     

滨州港直排式真空预压软基处理监测及检测效果

在滨州港直排式真空预压施工过程中,对地表沉降、地下水位、孔隙水压力进行监测,并通过深层真空预压前后的土工试验,分析各土层物理力学指标及十字板强度变化,对地基处理效果进行评价。结果表明,水位下降情况与地表沉降情况在真空预压期间相关性极高;不同土质在排水板打设后短时间内,孔压消散值会出现增加和减小两种情况;对于渗透性较弱的淤泥质黏土、黏土层等,短时间内膜下真空度的变化对其孔压基本不产生影响。     

真空预压加固河漫滩软基的变形监测及效果分析

介绍长江河漫滩地区软土工程特性及真空预压在南京河漫滩软基处理的应用。从土体的变形、孔隙水压的消散、水位的变化、水平位移、加固前后土层土工参数的变化、十字板试验等各方面评价了真空预压加固河漫滩软基的效果,监测结果说明真空预压加固后,固结度达到90%以上,工后沉降减少,土体强度得到明显提高,真空预压在河漫滩软基处理取得理想效果。     

天津港真空预压法软基处理监测及检测效果分析

天津港陆域真空预压施工过程中对地表沉降、分层沉降、孔隙水压力等进行监测。采用双曲线法推算固结度,提供卸载依据;分析原海底以下土层沉降量,得到原海底以下土层沉降量占总沉降量的31.9%;由孔隙水压力消散规律了解软基的加固机理;真空预压前后进行钻探取土室内土工试验及现场十字板剪切试验,分析各土层物理力学指标及十字板强度的变化情况,对地基处理效果进行评价。     

分层插板真空预压法处理软土地基的试验研究

针对普通真空预压法的真空度传递不足、孔隙水压力消散过慢、工期较长和深层土体加固效果欠佳等缺点,提出了分层插板真空预压法。采用无孔密封管通过密封接头直接与下层排水板连接而插入深层土体,与普通真空预压法模型桶试验的累积沉降量、真空度、孔隙水压力、抗剪强度、含水率和出水量等指标比较表明,上层土体的各项参数大致相等,但其下层土体的各项指标具有明显优势。分层插板真空预压法能够较好地将真空度传递到深层土体,加快孔隙水压力消散,缩短工期,并取得良好加固效果。     

浅层真空预压法在加固新吹填粉土及粉质黏土地基中的应用

对浅层真空预压法加固后的软土地基加固效果进行分析,结果表明,在插板期地表产生较大的沉降,插密板短板可以达到较快加固吹填土层的效果;加固后软土地基土层含水量、孔隙比降低,地基承载力提高,可初步满足建设场地的需要。说明浅层真空预压法对吹填粉土及粉质黏土地基的加固是有效的,浅层真空预压法对于处理有较厚吹填土层的软土地基是比较成功的,可在类似的工程中应用。     

真空-电渗联合作用下的软基固结计算研究

考虑了电渗水流与压力水流的叠加作用及井阻对真空度衰减的影响,在此基础上结合Hansbo砂井地基固结理论和真空-电渗边界条件,建立了轴对称真空-电渗联合作用软基固结方程,给出了地基中平均孔压和径向固结度的解析解,并进行了退化验证。最后通过算例分析,研究了不同荷载组合情况对平均孔压消散和径向固结度的影响。结果表明:真空-电渗联合作用下平均孔压是真空预压与电渗分别作用下孔压的叠加;在真空度不足情况下,可通过调节电渗电压大小,保证土体加固效果;在真空度一定的情况下,电源电压越大加固效果越好。     

真空预压法地下水位变化室内试验研究

采用简化模型,通过改变模型开口处土工布的渗透系数,对真空预压加固软基过程中加固区地下水位的变化情况进行室内试验模拟,得到真空预压过程中地下水位下降的结论.同时拟合试验数据得到H-(-1gK)曲线,可知土体的渗透系数越小,加固区水位下降值越大.试验表明:真空预压加固软基时应考虑周边地下水对加固区域的补给,并需对加固区周边密封设计制定出新的标准.     

真空联合堆载加固软基的抗滑稳定性模型与应用

从应力状态入手分析真空联合堆载加固软基的特点和机理，在此基础上建立在真空联合堆载条件下计算地基稳定性的数学模型，并提出抽真空作用下真空度衰减公式和土体抗剪强度增量的计算公式，并应用于某真空联合堆载试验段的稳定性分析中。