真空预压联合电渗法加固软基的固结方程

在Terzaghi固结理论和Esring电渗固结理论的基础上推导真空预压联合电渗法加固软基的二维固结方程,给出了真空预压联合电渗加固过程中超静孔隙水压力的解析解.通过算例,分析了真空预压联合电渗引起的土体超静孔隙水压力随时间的发展以及在电极间的分布规律.进行了真空预压联合电渗的模型试验,试验后实测土体含水率与通过超静孔...     

真空预压与电渗固结联合加固技术的理论模型

真空预压和电渗固结是2种有效的软基加固技术,地基处理中阴极和阳极一般成梅花形布置,因此可以简化为轴对称问题进行研究。该文建立了真空预压-电渗固结问题的轴对称概化模型,研究地基加固过程中地基内超静孔压发展和地表沉降过程。在等应变假设的条件下,推导了轴对称一维模型的解析解。同时发展有限元计算软件,对软基加固过程进行数值模拟分析。真空预压、电渗固结和真空预压-电渗固结联合3种方法地基处理过程中的超静孔压发展情况的对比分析表明:真空预压-电渗固结联合时模型中负超静孔压最大,达到-90kPa,所产生的差异沉降最小,为0.01cm。因此,真空预压与电渗固结联合作用时地基中将形成更大的负超静孔压,达到更好的预压效果,同时有效地减小地表的差异沉降。     

真空预压联合电渗法处理高含水率软土模型试验

针对海相吹填土高含水率、高压缩性、低渗透系数的特点,提出了采用真空预压联合电渗法的地基加固方法,并通过室内模型试验对该工法的加固机制进行了初步探索.试验结果表明:初期采用真空预压排水,当试验土体达到最佳临界含水率0.85后,联合电渗法可有效地加快地基排水速度;采用真空预压联合电渗法处理吹填土,土体通常会产生较大的竖向和...     

真空预压联合电渗加固吹填土现场试验研究

为进一步推进真空预压与电渗联合加固在大规模吹填土地基推广应用,依托温州一吹填淤泥工程进行了现场真空预压联合电渗法现场对比试验,并简要介绍了此方法的施工工艺。对膜下真空度、地表沉降、孔隙水压力、电流电压变化进行了分析,着重研究加固后地基承载力增长规律。试验结果表明:真空预压联合电渗法加固效果明显,并且土体深层承载力也得到一定程度的增长。证明了导电排水板在电渗中的有效性和可行性。试验的成功将对真空预压联合电渗法在大规模吹填土地基加固中提供借鉴意义。     

真空预压-电动条件下珠三角地区软土力学性质变化过程研究

软土具高含水量、高压缩性、高蠕变性、低渗透性、低强度等特点。近年来有学者提出真空预压-电渗法对软基进行处理,并在工程实践中得到了运用。真空预压-电渗法只能排出软土中部分弱结合水,工后沉降仍然较大,难于满足工程要求。针对该问题,有学者在真空预压-电渗的基础上加入少量盐溶液,即真空预压-电动法对软基进行处理,取得了较好的实验效果。该文以珠江三角洲地区软土为研究对象,通过真空预压-电渗法与真空预压-电动法(加入Cacl2溶液)的对比试验,验证了真空预压-电动法在软基处理中的优越性,为该方法的应用提供一定的科学依据。     

真空预压联合电动法加固软土的电学性质变化实验研究

真空预压联合电动法对软土的加固具有较好的效果,对其电学性质变化的研究有助于优化相关参数,对加固效果进行评估。通过三组对照实验,比较了真空预压联合电渗法加固软土实验及真空预压联合电动法加固软土实验的区别,并探讨注入Ca Cl2溶液的方式及实验时间对实验效果的影响。实验结果表明:加入Ca Cl2溶液后能够提高土体中的电流大小,提高土体的电导率,降低电极与土体间界面电阻的现象,增加排水速率,降低能耗,从而提高加固效率;注入溶液方式对实验效果影响较大,适量提高单次注入溶液的剂量可以加速排水过程;选择合适的时长及溶液注入方式可以有效的控制能耗及提高效率。     

真空-堆载联合预压处理地基的沉降特性

通过现场试验和理论分析计算,对堆载预压法和真空-堆载联合预压法2种方法处理相近地质条件软基的沉降特征、沉降计算理论和结果等进行了对比研究。结果表明：真空荷载能够加速地基沉降、增加地基的总沉降量,但等效真空荷载引起的沉降增量要小于真实的堆载荷载;真空-堆载联合预压下的加固区沉降比堆载预压更加均匀;将真空荷载等效为正荷载,按照分层总和法和Hansbo解进行真空-堆载联合预压沉降和固结计算,经修正后结果令人满意。真空-堆载联合预压计算时的沉降修正系数m_s小于堆载预压;真空荷载可有效地消除工后沉降。     

真空预压法处理吹填超软地基10a进展及展望

近十年来,大量围填海等吹填造陆工程相继开展,真空预压是处理吹填超软地基的主要方法。由于吹填超软地基的性质比一般软基更差,真空预压处理中遇到了一系列新问题,研究和解决这些新问题推动了技术的持续发展。总结了真空预压法处理吹填超软地基的进展,各项改进措施及其对加固效果、经济、环境、工期的影响。超软地基表面施工用泡沫浮桥法搭建作业面的成本仅为传统真空预压成本的58. 8%、对相邻排水体采取异步真空吸水预压,排水量较传统真空预压法提高了29. 3%;采用沉降自适应排水通道连接排水体,降低了排水体的弯折。真空堆载联合预压最终沉降量比传统真空预压增加30%、电渗用在真空预压最后阶段,含水率下降了25%,能耗占真空预压能耗的8%、加入SS-331H试剂真空化学联合预压使抗剪强度增加了4～5倍。建议完善相关技术规程,便于方法推广应用;研发耐腐蚀的电渗阳极,防淤堵排水板,降低成本;对其他如S320等试剂进行研究,提升土体性能的同时,充分考虑对环境的影响。     

导电塑料排水板加固吹填土现场试验

在阐述电渗复合真空预压法加固原理的基础上,依托湖北省离岛梁子湖国家水生态展示馆吹填软基处理工程,进行电渗复合真空预压现场试验,对导电塑料排水板的性能和电渗排水加固效果进行实地验证。现场试验结果表明:经过28 d的电渗复合真空预压法加固,地基土土体物理力学性质指标和承载力得到明显提高;使用导电塑料排水板进行的电渗复合真空预压处理吹填土不仅能够缩短工期、节省能耗,还能够获得理想的加固效果。     

分级加载真空预压加固吹填流泥试验研究

在分析高黏粒含量吹填土地基经常规真空预压处理后加固效果差、土体强度增长有限原因的基础上,进行分级加载真空预压和常规真空预压现场大型模型试验,探讨分级加载真空预压对流泥固结、变形的影响及其优势。结果表明:吹填流泥处于泥水混合物状态,具有明显的流动性;分级加载真空预压采用初始较小真空荷载且持续较长时间,有利于减缓排水板周围土体过早积聚、固结,给距离排水板较远处土体充分的排水固结时间,有利于改善整个土体的加固效果,且耗电量仅为常规真空预压的60.8%,具有较高的实际应用价值及经济效益。     

真空预压有限元计算方法研究

为进一步了解真空预压的加固机理，对真空预压时地下水位的变化情况以及边界对加固效果的影响进行了分析，并导出了考虑井阻和涂抹的双向渗流和变形的砂墙地基固结度计算公式．在有限元计算中，将殷宗泽的双屈服面模型与修正的考马拉一黄模型相结合，并改进了边界条件和初始条件的处理方法，考虑了砂井阻力的影响．工程实例表明，该分析计算方法考虑了土体的剪胀性、剪缩性和黏弹塑性，可以较好地模拟真空度在砂井和地基土中的传递规律．     

考虑真空加载过程的钉形搅拌复合地基固结解析解

考虑真空负压力随时间变化，推导出真空预压下钉形水泥土搅拌桩复合地基的固结控制方程和求解条件。将固结方程和求解条件进行函数变换，基于双层地基一维固结理论求解出桩间土和复合地基加固区中的平均超静孔隙水压力，然后获得了钉形搅拌桩复合地基的整体平均固结度。通过与数值模拟结果的比较，验证了固结解析解的合理性。利用提出的固结解析解，分析了桩置换率、扩大头尺寸、桩间土刚度及真空加载参数等因素对复合地基固结的影响。研究结果表明：真空下钉形搅拌桩复合地基的固结速率随桩置换率、扩大头高度和其下桩间土压缩模量的增加而增大，固结前期固结速率随扩大头半径的增加而增大，固结后期则影响很小。真空加载过程对复合地基的固结过程几乎没有影响。     

高真空击密法加固青岛地区软土地基试验研究

结合青岛高新技术产业开发区的软基加固处理实践,对高真空击密法加固饱和软土地基在本地区的加固效果进行了研究。通过对加固处理过程中土体的超静孔隙水压力变化,变形、承裁能力变化等进行监测,并对大面积施工过程中各参数包括强夯的夯击能、有效加固深度、务击闻隔时间、夯击次数和遍数、真空降水的时间等进行优化分析,试验结果表明高真空击密法能充分发挥强夯和真空降水的优点,有效加固了土体。     

高真空击密处理软土地基的加固效果试验分析

高真空击密法解决了强夯法在加固淤泥质土地基时常会出现的"橡皮土"现象,并依托软基处理实体工程,对高真空击密法的加固效果分析进行了现场监测、室内试验、原位试验和静力触探测试。现场监测结果表明:高真空击密法能够有效地控制地表沉降、加快超静孔隙水压力消散和土体的固结,地表沉降在22天后趋于稳定,超静孔隙水压力的消散仅需15天左右;室内和原位试验表明:土体的各项物理学指标都得到了加强,土体抗剪强度的提高幅度在31%～177%之间;静力触探测试结果表明:处理后的浅层淤泥质粉土和下部粉土的锥尖阻力比处理前分别提高了12倍和2.7倍。     

不同固结度真空预压联合堆载加固吹填土室内试验研究

针对滩涂围垦区吹填土处理困难,真空预压处理后无法满足强度和标高要求,传统真空联合堆载处理工期长,效果不尽如人意的问题,通过对五种不同固结度下堆载的联合加固法进行室内模型试验研究,探究堆载时土体固结度对真空联合堆载预压处理效果的影响。通过对试验过程中的数据分析和试验结果检测表明,在土体固结度为27.8%的时候堆载,处理时的出水速率快、出水量大、表层沉降明显,处理后的土体固结度达97.3%,十字板抗剪强度大、含水率低、处理效果较优,说明在固结度较低时堆载,提高了堆载荷载的利用率,改善了处理效果。     

真空负压源深度对吹填土地基固结沉降的影响

为研究真空负压源深度对吹填土预压处理效果的影响,开展真空负压源分别位于深部的下位抽真空和位于表层的上位抽真空预压加固室内试验。根据固结过程中土体分层沉降量、排水量、不同深度处真空度监测结果,对不同真空负压源深度的固结土层真空度传递效率、固结沉降特点等进行分析。结果表明:当负压源位于加固土体深部时,可有效提高真空度传递效率,缩短下层土体排水路径并改变中层土体渗流方向,同时上层固结土体可保持较高真空负压;深部土体可得到有效加固且土层固结沉降将更为均匀,真空预压加固方法的有效加固深度得到较大幅度的增加并可一定程度上控制加固土体的工后沉降。     

海相结构性软土扰动排水试验分析

因天然沉积海相土在扰动下结构性被破坏,土体甚至会变成流态,更易排水,现针对高灵敏度天然沉积海相土“先扰动后排水”的排水固结改进方法,为实现该技术的有效性,通过塑料排水板联合真空预压的模型试验,对比研究了原状土和扰动土采用真空预压处理时固结时间、表层沉降及处理后土体含水率与强度、灵敏度的差别,并对比了原状样和扰动样分别抽真空后的微观结构。试验结果表明,对于天然沉积海相土的原位状态强度较高但土体结构不稳定的特点,采用快速扰动法预先破坏土体结构,可以消除高灵敏度引起的土体结构不稳定问题,在扰动后进行预压处理后,扰动相对于原状含水率降低31%左右,沉降量扰动相对原状提高1倍,排水量也增加了4倍左右,屈服应力和土体灵敏度降低,排水加固效果明显。     

一种用于大规模土体降水处理的电渗电源设计

为提高电渗技术在高含水率土体降水固结施工应用的效果,设计了一种用于大规模土体降水处理的电渗设备系统,该系统包括专用电源、电极、真空装置、流量计量装置等,其中专用电源是系统的核心。重点介绍了电渗专用电源的设计,应用电力电子技术和单片机技术,构成数字式的专用高频开关电源,该系统可以支持恒流启动、恒压保持、脉冲加强、间歇通电和极性转换等多种先进的电渗工艺操作,各工艺操作的时间可以自由设定,使得电渗技术可发挥最好的效果。并且,具有手动和自动两种模式,可以实现施工现场的无人值守。经过施工现场实际使用,效果良好。