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。     

大铲湾港区一期试验区直排式真空预压法

直排式真空预压法采用软管将排水板与真空管直接相连,使排水板上部的真空压力直接达到80 kPa,大大降低了真空能量的沿程损失,提高了真空预压能量.试验表明该方法不仅能够提高加固速度、改善加固效果,而且能节省造价,减少砂料用量.     

新近吹填淤泥新型真空预压排水系统的研发

新近吹填淤泥目前主要采用真空预压二次处理技术(浅层+深层)进行加固,施工成本较高、工期较长。基于新近吹填淤泥的真空固结机理,提出优化现行真空预压排水系统的新思路,依托广州港南沙港区三期工程软基处理II区工程,开展新型真空预压排水系统现场试验研究。结果表明,新近吹填淤泥经地基新型真空预压排水系统加固后,达到设计要求,解决了现行真空预压排水系统应用于新近吹填淤泥地基时所存在的排水板堵塞、真空压力传递效率低下等问题,且有效地缩短工期、节约成本;基于真空压力传递特性及最终加固效果,方案3 (原生料防淤堵型整体式排水板+专用接头+水平排水板+粉细砂垫层)更适用于新近吹填淤泥地基。     

真空预压在超低渗透软粘土中的应用研究

通过现场试验探究了真空预压技术在低渗透性软粘土中的处理加固效果,设计了6组试验组次共4组对照试验,分析了膜下处理方式、排水板深度、排水板类型和排水板间距对真空预压处理效果的影响。对于该工程中的超低渗透性软粘土,试验结果表明:排水板间距为0.8 m的分布型式优于间距为1.0 m的分布型式;采用长短板相结合的分布方式较单一长度的排水板处理方式,可有效提高真空预压的处理效果;采用较大的滤膜等效孔径可有效提高排水板真空度的传递效率,从而加强真空预压效果;传统铺设砂垫层的膜下处理方式虽然效果最佳,但考虑到施工成本和时间成本的因素,可采用三维排水网+直排式处理的方式进行替代。     

真空预压地基土体沉降及强度增长特征

结合目前对真空预压的理论认识和工程实践,对某工程真空预压地基土体的孔隙水压力消散、沉降、物性参数、强度参数的变化特征进行分析。结果表明:孔隙负压消散量受土体扰动及沉降导致的排水板弯折和淤堵的影响较大,可能导致其不简单地随深度增大而减小;计算吹填土的沉降量时,经验系数可取大些,下部原位土体的沉降经验系数可适当取小些;加固后的土体物性参数及强度参数明显变好,且在排水板底深度以下仍有强度增长。结合监测数据的分析结果,对真空预压的有效深度和加固效果进行讨论。结果表明:土体的有效加固深度受真空负压和土体排水阻力的综合影响;在排水板深度范围内的土体加固效果明显,而该深度以下的加固效果则随深度增大逐渐降低并最终趋于无。     

增压法和加热法真空预压新工艺的机理和加固效果探讨

真空预压是一种应用广泛的软土地基处理工艺。针对增压法真空预压、加热法真空预压两种新工艺,结合现场试验及工程实例对其进行分析和探讨。结果表明,增压法真空预压在地基内充入高压气体不能改变土体的饱和状态,同时高压气体会降低真空预压的真空度并可能阻碍真空度沿塑料排水板向深层传递;增压法真空预压的加固效果存在较大差异,在实际工程施工前应做好试施工验证其加固效果;加热法真空预压法通过升高土体温度提高渗透系数、缩短固结时间,同时增大固结沉降量,尤其适用于低渗透性的软黏土或淤泥;针对加热法真空预压现场应用难题提出了新型加热型塑料排水板和闷晒式太阳能加热循环水等改进方法,分别较好地解决了加热塑料排水板的制作加工、加热成本高的难题。     

滨州港软基处理相关问题及解决措施

滨州港某软基处理项目实施过程中遇到了吹填软土表面铺设浅层真空预压工作垫层、人工插打塑料排水板、深层真空预压排水板周边出现孔洞及深层真空预压阶段预压区外部地面裂缝等问题,经现场研究探索找到了相应的解决措施,确保了工程的顺利开展。文章结合该工程实例,对上述相关问题及解决措施进行了归纳整理,可为类似工程提供借鉴。     

水平排水板真空预压法处理吹填流泥试验研究

常规的竖向排水板真空预压处理新近吹填流泥的压缩量可达30%～40%,呈明显的大变形特征,排水板弯曲变形严重,导致排水板中的真空度沿深度衰减较大,影响最终加固效果。针对吹填流泥的这种工程特性,通过对比试验,研究了水平排水板真空预压法在该类场地的应用。试验结果表明,水平板真空预压取得的沉降变形、孔隙水压力、出水量、含水率、十字板抗剪强度等物理力学指标均好于常规的竖向板真空预压,并分析了水平板真空预压处理吹填流泥的优势。结果表明,水平板真空预压是一种可行的吹填流泥处理方法。     

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。     

真空预压加固油罐地基

天津嘉菱联合实业有限公司天津罐区采用真空预压加固油罐地基。文章对该工程加固效果进行了分析，并根据理论和实测资料给出了塑料排水板间距与真空预压加固时间的合理关系。     

真空预压加固大面积地基有限元计算分析

竖向排水体的存在，使得对真空预压加固大面积地基进行三维有限元计算的工作量非常庞大。从宏观意义上讲，打设竖向排水体只是增加了加固区土体的竖向渗透系数。利用考虑井阻和涂抹作用的等效渗透系数计算公式，可将大面积真空预压加固区转化为等效地基，从而大大减少了单元数目。利用该方法对广州南沙港某一试验区进行三维有限元数值计算，并与实测值进行了对比。研究结果表明，采用等效渗透系数进行三维有限元计算是可行的，且计算精度可以满足工程要求。     

真空预压影响区旋喷桩防护效果

基于旋喷桩防护真空预压影响区构筑物的工程实例,对影响区防护和未防护断面的表面位移、深层侧向位移、地层中孔隙水压力和地下水位变化等进行对比试验。试验结果表明旋喷桩的止水和支护效果好,保护了建筑物的安全;分析得出旋喷桩与土层交界面处的裂缝和影响区内的排水板减弱了真空预压对周围环境的影响程度,但对加固区内加固效果有不利影响。并对旋喷桩的防护效果进行评价和进一步研究提出建议。     

考虑变荷载和土体非线性的真空预压竖井地基固结解

针对真空预压竖井地基固结问题,考虑地基土体的非线性、涂抹区土体水平向渗透系数呈抛物线变化和荷载随时间变化的影响,推导出真空预压条件下竖井地基固结的一般解。通过退化研究和对比分析,验证了解析解的合理性。基于一般解,得出瞬间加载和线性加载两种特殊加载模式的相应特解。针对特解,编制计算程序,绘制出真空预压竖井地基固结过程曲线。结果表明,土体非线性对固结特性有较大影响,压缩指数与水平向渗透指数比值越大,地基固结速率越慢;初始应力值越大,土体的固结速率越快;线性加载下竖井地基孔压消散速率较瞬时加载慢。     

真空预压新技术加固吹填超软土的现场试验研究

针对沿海吹填超软土特性,通过广东惠州荃湾港区现场试验,采用真空预压新技术加固吹填超软土,包括新型超软土浅层预处理技术、新型高效节能抽真空技术、新型防淤堵塑料排水板技术等。试验区分别通过浅层预处理和真空联合堆载预压深层处理试验评价真空预压新技术加固吹填超软土的效果。根据加固前后现场监测与检测结果,从真空度、沉降量、孔隙水压力、十字板剪切试验、静力触探试验和室内土工试验成果等指标分析吹填超软土加固效果,证实真空预压新技术在沿海吹填超软土地基处理中具有良好的加固效果及经济性。     

塑料排水板在天津港工程建设中的应用

通过对天津港若干采用真空预压加固的工程进行统计 ,对塑料排水板间距与加固时间、工程造价之间的关系进行了分析 ,总结出以上三者之间的规律 ;对真空预压加固机理进行了阐述 ,并根据有关实测资料 ,指出影响加固深度的主要因素是井阻损失的大小 ,实际工程表明 ,真空预压的有效加固深度可达 30m以上。     

真空预压下考虑排水板淤堵行为的修正砂井固结理论

从准三维固结理论出发,根据排水板在地基排水固结中的空间性及特殊荷载条件,推导出真空预压条件下的砂井固结理论。考虑到实际工程中排水板的淤堵行为对地基固结存在影响,分别进行梯度比试验及单井模型试验,结合试验结果建立考虑淤堵行为影响的修正砂井固结理论。通过对比理论计算值与模型试验实测值,验证土体的超孔压实测变化曲线与理论曲线有良好的吻合度,理论计算公式能有效反映排水板在不同淤堵程度下对地基固结发展的影响。提出的修正砂井固结理论可为相关真空预压软基处理工程推广使用,做出更贴近实际的理论计算。     

高含水率疏浚淤泥排水板滤膜淤堵机理

真空预压加固高含水率疏浚淤泥通常存在排水板滤膜的淤堵问题。通过开展4种排水板滤膜的物理力学性能测试,以及环境扫描电子显微镜观测滤膜的孔洞结构规则,对比分析滤膜淤堵试验中梯度比大小规律的本质因素。总结提出滤膜的淤堵机理,并建立防淤堵准则。     

采用改进真空预压技术加固软土地基的试验研究

通过改进后的真空预压技术与传统"砂垫层+塑料排水板"工艺的对比试验,研究在软基处理工程中采用"无砂直连"和变孔径滤膜排水板技术的加固效果,并在试验成果的基础上分析改进技术的特点和工作机理。采用"无砂直连"技术可减少真空度损失,选择合适孔径的滤膜排水板可减少滤膜的淤堵,这些技术改进均有利于软土地基的排水固结。     

塑料排水板施工质量初步调查与分析

《塑料排水板施工规程》及《塑料排水板质量检验标准》的发布实施,对塑料排水板施工质量的控制起到了积极的作用。文章通过介绍在某码头堆场软基加固塑料排水板打设施工中抽样检查了4 770根塑料排水板的打设情况,分析规程中条文的现场适用性,对施工中影响塑料排水板质量的板位放点、打设机定位、塑料排水板回带、偏差等因素进行了论述,并在此基础上对打设机的配置、监理人员、产品质量、设备性能等方面提出了完善规程的建议。