真空-堆载联合预压加固软基的特点和应用

介绍了真空-堆载联合预压法的发展概况及特点。结合现场监测数据,对真空-堆载联合预压加固区的地表沉降、分层沉降、孔隙水压力随时间的变化规律进行分析。结果表明：真空堆载联合预压能加快地基沉降的速率,大幅消除地基沉降,减少工后沉降量,是一种行之有效的软土地基处理方法。联合堆载预压阶段,真空预压引起的负的超静水压力与堆载引起的正的孔隙水压力不会抵消,也不是两者简单的叠加。     

真空堆载联合预压加固软基机理的试验研究

通过对浃里陈大桥桥头试验段的真空度、地下水位、流量、孔隙水压力、地表沉降等现场监测结果的分析 ;阐述了真空堆载联合预压的联合机理 ,真空预压与堆载预压的联合方式不是真空荷载与堆载荷载的叠加 ,而是真空预压引起的孔压差与堆载压力引起的孔压差的叠加。试验结果表明 ,用真空堆载联合预压法处理软基是极为有效的。     

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。     

高等级公路桥头软基真空联合堆载预压加固试验研究

对浃里陈大桥桥头试验段的孔隙水压力、分层沉降、地表沉降、土体水平位移等现场监测结果进行了分析;分析结果表明:在真空联合堆载预压加固软基的过程中,由负超静孔隙水压力与正超静孔隙水压力叠加后产生的联合超静孔隙水压力相对较小,一般小于0,有利于路堤的快速堆载;能大幅预消除沉降,工后沉降量小于100mm,满足桥头软基工后沉降要求;影响区土体水平位移沿水平方向距加固区边界20m之外相对较小,沿深度方向,15m以下基本上无水平位移。真空预压的有效影响深度可以大于10m。对地基土体的加固效果进行了检验,检验结果表明,真空联合堆载预压加固后,土体的强度明显增强,加固效果明显。最后结合试验监测成果,对真空联合堆载预压加固软基机理进行了分析,给出了附加应力分布图。     

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。     

真空预压联合堆载预压下软土地基工程特性研究

通过真空预压联合堆载预压的现场试验研究了预压过程中地基土的工程性能,监测了地表沉降和孔隙水压力消散规律,依据平均固结度理论,计算了预压完成时场地的平均固结度,采用基于应变形式和应力形式定义的场地平均固结度均在90%以上,表明真空预压联合堆载预压下地基土已完成了大部分的沉降,明显地减少了工后沉降,取得了满意的处理效果。     

真空堆载预压法软基处理与插板深度的关系

真空联合堆载预压处理软基是比较成熟的施工技术,但是在淤泥深度超过25 m区域采用真空联合堆载预压法处理在国内还是比较少见.本项目通过在GJHJ路分3种不同工况进行软基真空联合堆载预压试验,通过试验和孔隙水压力监测数据的变化分析,总结出深厚淤泥区软基处理影响深度与插板深度的关系.     

真空-堆载联合预压技术在青岛滨海公路软基处理中的应用

介绍了真空-堆载联合预压技术原理及其在青岛滨海公路软基处理中的施工工艺。根据监测数据和原位测试结果,分析了软基沉降、水平位移、孔隙水压力等的变化规律。通过对加固前后土体的力学性质的对比分析,说明了真空-堆载预压技术在滨海公路中的应用是成功的。     

深厚软土地层真空联合堆载预压地基处理对周边建筑物变形影响研究

为深入探讨真空联合堆载预压法对周边建筑物变形的影响,以某深厚软土地层为例,开展了真空联合堆载预压现场试验研究,分析了孔隙水压力、真空度、沉降、分层沉降、地基土侧向变形等随着时间的变化规律,并阐明了产生该种变化规律的具体原因,同时分析了真空联合堆载预压处理深厚软土地基对周边建筑、周边管线的影响,得到如下结论：(1)真空预压和堆载共同作用使得土体孔隙水压力消散加快、土体的有效应力增加,最终加速了土体的固结和沉降,有效改善了土体的物理性质;(2)在真空预压阶段,土体的竖向沉降随着时间的增加逐渐增加,此时土体几乎没有明显的侧向变形,经堆载预压处理后,土体的竖向沉降和侧向位移逐渐增大,本工程中真空预压预压对土体的影响深度最大可达25 m。(3)真空联合堆载预压施工对周边建筑影响较小但对周边管线的影响较大,会导致周边管线发生不同程度的沉降。(4)真空联合堆载预压施工会造成地表处土体出现侧向变形,对于地基沉降及侧向变形十分敏感的建筑,需对其沉降量进行实时观测,避免危险发生。研究成果为真空联合堆载预压法处理深厚软土地层提供了设计参数和理论指导。     

真空联合堆载预压处理软土地基测试与分析

结合山东某港口大面积吹填软土地基处理实践,阐述了真空联合堆载预压施工相关监测和检测内容及其基本操作方法;分析了真空联合堆载预压施工过程中土体表面沉降、分层沉降、深层水平位移以及孔隙水压力的发展变化过程和规律。表明真空联合堆载预压法加固软土地基具有真空预压和堆载预压的双重加固特征,堆载能加速软土地基的固结变形,但在堆荷较小情况下,被加固土体总体仍表现为土体向加固区中心位移的收缩固结变形特征。从工后现场原位测试及试样室内土工试验成果可以看出,淤泥土层加固后含水量、孔隙比均有大幅减小,土体物理力学性质得到较大改善,土体强度增长幅度可达100%～300%。说明真空联合堆载预压应用于处理大面积吹填软土地基是成功可行的,其加固效果明显,有效影响范围可达排水板深度。     

Performance of marine clay stabilised with vacuum pressure: Based on Queensland experience

Stabilising soft marine clay and estuarine soils via vacuum preloading has become very popular in Australasia over the past decades because it is a cost-effective and time-efficient approach. In recent times, new land on areas outside but adjacent to existing port amenities, the Fisherman Islands at the Port of Brisbane(POB), was reclaimed to cater for an increase in trade activities. A vacuum preloading method combined with surcharge to stabilise the deep layers of soil was used to enhance the application of prefabricated vertical drains(PVDs). This paper describes the performance of this combined surcharge fill and vacuum system under the embankment and also compares it with a surcharge loading system to demonstrate the benefits of vacuum pressure over conventional fill. The performance of this embankment is also presented in terms of field monitoring data, and the relative performance of the vacuum together with non-vacuum systems is evaluated. An analytical solution to radial consolidation with time-dependent surcharge loading and vacuum pressure is also presented in order to predict the settlement and associated excess pore water pressure(EPWP) of deposits of thick soft clay.     

Comparative analysis on performance of vertical drain improved clay deposit under vacuum or surcharge loading

This paper presents two well-instrumented large-scale field tests of PVD-improved soft soil with vacuum and surcharge preloading, respectively. The two large-scale field tests were conducted adjacent to each other with the same preload. A comparative analysis was performed to investigate the performance of subsoil (i.e., the ground settlement, the layered settlement, the lateral displacement of subsoil and pore water pressure) under vacuum preloading and equivalent surcharge preloading. Some design methods were verified based on the field data. Cone Penetration Tests (CPT) and Vane Shear Tests (VST) were conducted to assess the improvement effects on subsoil after preloading. The results showed that as compared with surcharge preloading, vacuum preloading mitigated the differential settlement of the ground. The vacuum pressure transmitted into the soil with a minor loss through the PVD length. From a practical point of view, the improvement effects by vacuum preloading and surcharge preloading were similar in terms of influence depth and soil strength based on the in-situ tests.     

真空堆载联合预压作用下软土地基位移和孔压变化规律研究

根据实测资料分析了真空堆载联合预压作用下加固区地表沉降、土体侧向位移、孔压、超孔压变化规律,并对孔压消散原因进行微观解释,结果表明:真空预压形成的负压与堆载预压形成的正压二者在加固软土地基的效果上是一致的,场地中心处的沉降要比四周大,用固结度对数配合法推定最终沉降,停泵时的平均固结度达到97%;真空预压阶段土体侧向位移方向是指向加固区内的,而堆载预压阶段是指向加固区外的;开始抽真空后浅层土体孔压消散非常明显,深层土体孔压消散较为缓慢,后期较深土层中孔压才有较大变化;超孔压在抽真空后变为负值,在真空预压阶段绝对值越来越大。     

真空联合堆载预压加固覆盖层深厚软土地基研究

根据现场监测资料和检测数据,研究真空联合堆载预压处理大面积覆盖层下深厚淤泥质软土地基的表面沉降、超静孔压、深层沉降、侧向位移等固结变形特性和加固效果,结果表明:由于覆盖层的应力扩散和"顶托"作用,地表沉降曲线比较顺滑,高填土堆载过程中无明显"坡降"段;地基土体压缩变形主要发生在覆盖层下部的深厚淤泥质软土层,覆盖层较厚时不利于消除下卧层土体压缩量。孔隙水压的增长和消散受真空负压和填土堆载共同作用,与覆盖层厚度有一定的关系,覆盖层较薄时,孔隙水压响应较快,堆载引起的超静孔隙水压值较大;覆盖层较厚时,孔隙水压响应较滞后,孔隙水压曲线较平缓,堆载引起的超静孔隙水压值较小。厚覆盖层的存在不利于软土的排水加固,方案设计和施工时应予以重视。     

水下真空预压过程中孔隙水压力变化规律研究

孔隙水压力的量测和分析对研究水下真空预压法具有重要意义。在已经完成的水下真空预压现场试验中,把孔隙水压力做为主要研究对象进行了监测。结果显示孔隙水压力的变化受膜上水压和膜下负压的影响。水下真空预压期间土体中各点应力的改变等于加固前孔压与加固过程中孔压之差。膜上水压可以做为预压荷载。当膜上水压增大时,增加的水压使土体产生正的超静孔隙水压力,相当于堆载。水下真空预压过程中负超静孔压分布的不均匀使加固区内产生差异沉降和不均匀的强度增长。     

真空-堆载联合预压加固高等级公路软基的工程实例分析

根据浃里陈大桥桥头试验段的现场监测成果,对真空-堆载联合预压加固软基试验段中加固区的孔隙水压力、地表沉降随时间变化的规律、影响区的地表沉降特征及其对周围建筑物的影响、真空能量与地表沉降的关系以及停泵后的地表回弹量等进行了分析。分析表明,真空-堆载联合预压的联合方式实质上为孔隙水压力差的叠加,真空-堆载联合预压能大幅消除沉降量,减少工后沉降量,达到防止“桥头跳车”的作用。     

真空—堆载联合预压法加固软基过程中气、水、土变化规律的试验研究

真空—堆载联合预压法是一种较好的软基处理方法。但是与工程实践相比较,理论研究相对滞后,为弄清机理,提高设计和施工水平,有必要作进一步深入的研究。对九江大桥至江门市公路软基进行现场试验研究,分析结果表明:一般在地基相同的深度处:塑排真空度淤泥真空度。加固区内地基中的孔隙水压力的最大消散值可分为两个组成部分:一为真空度的直接传递导致的孔压下降值;二为抽真空引起水位线下降进而引起的孔压消散值。淤泥地基中孔隙水压力消散主要是由于地下水位线的下降引起的;而塑排中的孔压消散大部分由真空度直接引起。在路基填筑期间,淤泥地基与竖向排水体之间的孔压差增大,加速土体固结。地表的水平位移影响范围可达24m,约为1倍排水板深度的距离。通过十字板剪切试验与静力触探试验,加固后土体的抗剪强度一般可提高1.5~6倍,说明真空联合堆载预压加固软土地基的效果显著。     

真空-堆载预压法在公路软基中的应用

从真空堆载联合预压法的机理研究出发,通过对真空预压和堆载预压的特点的比较,指出真空堆载联合预压法的优越性,然后结合工程实例对其加固效果进行探讨研究,证实该方法是一种有效的高速公路软基加固方法,为该方法的推广应用提供参考。