软土地基堆载预压处理失效及二次处理分析

结合某市政道路软土地基处理工程实例,分析原堆载预压地基处理方案中地表沉降发展缓慢、沉降量偏小的原因,进而提出补打砂井的二次地基处理措施。结合Plaxis有限元分析软件,采用平面应变等效分析方法,对补打砂井的间距和深度设计参数进行了二维数值模拟,对比了不同砂井间距和深度组合下的沉降发展和超孔隙水压力消散情况。研究结果表明:补打砂井能明显加快软土地基固结沉降;砂井深度和间距变化对沉降的发展和孔压消散均有明显的影响;相比于减小砂井间距,增大砂井深度对下层淤泥质粉质黏土层的孔压消散效果更好;同时给出了本工程砂井深度和间距的建议值,可为今后类似工程提供一定参考。     

上海地区基坑地下水控制及真空混合管井的应用

针对上海地区具有潜水及承压水,深基坑地下水控制时,通常布置疏干井及降压井,以疏干潜水及降低承压水水头的现象,引入"真空混合管井",通过辅助真空,将降水井设计成疏干、降压混合井,既能排出潜水起疏干作用,又能降微承压水起降压作用。阐述了上海地区地下水控制理念,并采用全封闭式竖向帷幕+真空管井降水方法。以上海古北某基坑工程为例,建立基坑降水数值模型,利用Visual modflow软件,计算微承压降压井数量;真空混合管井74口,降压井4口。采用Visual modflow、天汉软件预测了降深及降水引起的地表沉降。水位监测结果:基坑内微承压水均在基坑底1.0m以下,满足施工要求,基坑外水位为平缓状,有效控制了降水引起的地表沉降。该方法减少了微承压含水层内的降水井数量,效率提升。     

三原西郊水库工程降水应用研究

根据三原西郊水库的工程地质和水文地质特点,划分了坝区的降水区域,设计了排水井结构、井深、井间距和成井工艺,制订了抽水时间和抽水制度,对降水方案进行了计算分析,并对降水效果进行了分析。     

渠道降排水方案优化设计

依据研究区水文地质条件及经验公式计算结果,对温博Ⅱ标渠道采取渠道一侧设计管井降排水并提出3种设计方案.方案1:井间距25 m,单井抽水量480 m3/d;方案2:井间距35 m,单井抽水量600 m3/d;方案3:井间距50 m,单井抽水量720 m3/d.运用Visual MODFLOW进行模拟计算,通过对3种设计方案的模拟结果进行分析,在方案2的基础上对渠道降排水方案进行优化设计,得出最优降排水方案为:渠道断面C和断面D之间井间距调整为18 m,仍采用左侧单边抽水,渠道其他各处抽水井间距仍为35 m,所有抽水井单井抽水量均为600 m3/d,总井数357口,抽水30 d后渠道水位低于控制水位98.6 m.该降排水设计方案可满足施工要求且经济合理,为指导工程施工提供了重要依据.     

基于电阻率法的沿海地区浅表富气土层含气特征探测试验分析

我国东南沿海及长江三角洲地区浅部软土层中赋存大量生物质气体,给地下工程建设带来严重影响.为查明其分布和响应特征,通过数值模拟方法构建地电模型,对不同条件下富气土层的含气特征进行模拟,并基于模拟结果在杭州某地进行现场探测验证.结果表明,土层富气后地电场响应特征明显,表现为高电阻率异常,随富气土层所在深度增大其地电场响应特征变弱.试验场地存在多处浅层气疑似富集区,电阻率一般分布在40～300Ω·m间,以15～25 m长带状、透镜状富集在埋深6～30 m的粉砂夹黏土层、砂质粉土夹淤泥质粉质黏土层以及淤泥质粉质黏土夹粉土层中.采用电阻率法对富气土层含气特征探测具有一定的可行性,可为工程探查气层分布、气层评价等研究提供依据.     

高地下水位土方开挖降水施工

李河渠道倒虹吸开挖深度大,约20 m,低于地下水位17 m.倒虹吸开挖必须在相对干燥的环境中进行,故采用管井法将地下水位降至开挖面以下或截断地下水,避免施工时发生管涌或流土破坏地基.经抽水试验,应用管井法降水保证了基坑基本在干燥情况下施工,为相似地区的降水施工提供了借鉴.     

疏浚淤泥中的拱架结构防淤堵机理

透气真空快速泥水分离技术适用于高含水率高粘粒含量疏浚淤泥的堆场处理,可以快速减小堆场中淤泥的体积,加速堆场的周转利用,并能解决常规真空处理方法中存在的滤层淤堵问题。通过对透气真空快速泥水分离试验和常规真空抽水试验结束后进行试样取样颗粒分布试验,可以看出透气真空方法中滤层材料附近的淤泥土体中细颗粒流失,粗颗粒富集,形成拱架结构;而常规真空抽水方法中不存在细颗粒流失,没有形成拱架结构,造成了淤堵。分析了拱架结构层形成的过程,其能够保护土体内部的细颗粒不再流失,同时保证较高的渗透性。解释了常规真空抽水方法容易产生淤堵,而透气真空方法能够解决淤堵问题的原因。     

真空负压静力试桩方法有限元分析

针对真空负压静力试桩方法可能产生的关键问题,在天然地基上进行了在试桩工况下真空区地基稳定性的有限元分析.结果表明,若不对地基进行处理,常规渗透系数的饱和土体可能不能承受80 kPa的真空度而导致地基失稳.在用砂井处理真空区下方地基的条件下,对其进行重新分析,结果表明,若土层渗透性好,砂井打设深度较浅,就能满足水力梯度的要求;但是在浅部土层渗透系数较小且不是很深的情况下,建议将砂井打穿浅部土层,到达渗透系数较大的土层.对传统的堆载试桩法和真空试桩法进行了有限元对比分析,结果表明,两种方法虽然存在一定的差异,但对桩基承载力的确定影响不大.     

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.     

开挖前长期降水在软土地区深基坑工程中的应用研究

软土地区深基坑支护工程是一项复杂、安全性要求高的工程.在沿海地区,地下水位高,淤泥质土层厚,深基坑支护工程的风险更大.为了研究深基坑开挖之前实施长时间基坑降水对软土地区深基坑工程稳定性的作用效果,在天津市某深基坑工程开挖之前,进行了为期60 d的基坑降水,并在基坑降水过程中的不同阶段进行了现场钻探取土及室内土工试验,分...     

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.     

Analysis on Observing Results of Vacuum Degree in Soft Ground by Vacuum-Surcharge Preloading

This paper analyzes the observing results of vacuum degree in the the Jialichen bridge-head experimental site .The cause of vacuum degree developing below groundwater table is pointed out. The influence of vacuum degree above the ground water table on pore water pressure is discussed. The results show that vacuum degree decreases along the depth because resistance. The resistance in the PVDS is lowest, in the silt is highest. Vacuum degree below groundwater table is produced mainly by dewatering or by escaping of sealed air from the end of flexible pipe. Vacuum degree above the ground water table in the sand drains makes great effect on pore water pressure. In the silt the pore water pressure does not change with the variation of vacuum degree under membrane in a short time.     

真空降水联合强夯法加固粉土路基的研究

结合绍兴滨海新城新东线道路的软基处理工程,进行了真空井点降水联合强夯法的现场试验研究。试验过程中对每遍处理过程中的孔隙水压力、地下水位、施工沉降进行了实时监测和分析,并对加固后的路基进行静力触探检测和地基承载力检测。结果表明:真空井点降水联合强夯法可有效加固深厚饱和粉土路基,能加快孔隙水压力消散,缩短工期;并使加固后土体的Ps值和地基承载力显著提高,有效加固深度达8 m,处理效果显著。     

水气分离集成井降水强夯法试验研究

为了克服降水强夯法处理深度小、降水时间长的缺陷,结合扬中灏港通用码头软土地基处理工程,改进了传统降水强夯工艺,采用水气分离集成井降水联合强夯法进行加固处理。通过在常规真空井点降水强夯和改进降水强夯两个试验区开展现场监测和检测试验,对加固效果进行了对比评价分析,研究结果表明:水气分离集成井降水强夯工艺降水深度可达地表以下5~6 m,夯后孔压消散时间约为1~2天;地基加固后总地表施工期最大沉降量为0.606 m,可有效减小工后沉降;与常规井点降水强夯法相比,改进法加固后土体强度和地基承载力均有较大提高,地基加固效果优势明显。     

Laboratory investigation of axisymmetric single vacuum well point

Vacuum well point is a new but faint soft ground treatment method. This work focuses on the consolidation behavior of a reconstituted soft clayey specimen under vacuum well point combined with surcharge loading. The laboratory test was conducted through a vacuum-surcharge consolidation apparatus, and the vacuum loading scheme was adopted for vacuum pressure application to investigate the vacuum effect on soil consolidation. In the testing process, some key parameters such as vacuum pressure, pore water pressure and settlement deformation were timely recorded. Furthermore, the water content, void ratio and permeability coefficient of samples collected after loading were measured to reflect the consolidation characteristics. By comparing with the membrane system and membraneless system, something different was found for the vacuum well point method. The results indicate that the consolidation behavior of an axisymmetric single vacuum well point is almost identical to the behavior of vacuum preloading combined with prefabricated vertical drain(PVD), except for the distribution of the vacuum pressure along the well drain due to the structure of the vacuum well point. And the vacuum well point method may be useful for the improvement of soft clayey deposit in a certain depth.     

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.     

某软土深基坑降水开挖地表沉降及影响因素分析

基于某软土地铁站深基坑工程项目,依据勘察与抽水试验数据采用有限元软件Midas GTS建立三维模型,研究渗流-应力耦合作用下基坑降水开挖过程中孔隙水压力及地表沉降变化规律,分析土体渗透系数及降水深度、降水速率等设计参数对地表沉降的影响。研究表明:基坑降水开挖使得地下水渗流路径呈降落漏斗形,基坑底部出现凹弧形等孔压线;地表最大沉降点与基坑的距离约为降水深度的1.0~0.75倍,孔压消散是地表沉降的主要因素;最终降水深度每增加1 m相应地表最大沉降量增加约2 mm,采取回灌措施比未采取引起的基坑周边地表最大沉降小26.2%。     

高含水率疏浚淤泥透气真空防淤堵模型

透气真空技术解决了传统真空处理高含水率疏浚淤泥存在的淤堵问题,但其防淤堵控制尚缺乏有效分析方法。利用Ruth滤水理论建立了高含水率疏浚淤泥径向排水模型,采用透气真空抽水模型的试验结果验证了模型的有效性。同时,明确了反映淤泥排水层滤水性能的径向平均比阻arav在抽水过程中的变化规律:传统真空抽水形成的淤泥排水层有一个被压密的过程,孔隙结构不稳定,排水管道易发生淤堵;而采用透气真空抽水可以使淤泥排水层形成相对稳定的孔隙结构,有效地防止淤堵现象的发生。     

电渗与真空排水法降低填料含水率的比较研究

采用对比试验方法研究电渗排水和真空排水降低填料含水率的效能.试验分析表明,电渗法在细粒土料中的排水效率显著高于真空排水法,在粗粒土料中两者的排水效率大体相当,但电渗耗电量远低于真空排水,这一结果有助于选择适当的土料含水率降低方案.     

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。