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...     

真空预压法地下水位变化的室内模拟试验研究

真空预压过程中地下水位变化情况关系到对真空预压机理的认识和对真空预压效果的评价,对研究地下水位变化具有重要意义.通过室内模拟试验,用电接点式真空表控制不同真空压力模拟不同真空度条件,用不同渗透系数包裹排水体和加固区边界模拟不同土体渗透系数的方式,以研究地下水位与真空度、土体渗透系数的关系,考虑外界水的补给,得出模型试验中地下水位是下降的,且下降量随真空度的增大、渗透系数的减小而增大.当抽出和汽化的水量与加固区外补给水量平衡时地下水位不再下降.同时对真空预压法地下水位变化机理进行研究,得到地下水位下降幅度受土体渗透系数和真空压力共同决定的结论.     

真空预压中真空度及其测试和分析

基于真空、真空度、负的孔隙水压力、孔压差和负压的基本概念及其物理特性,讨论了这些物理量的适用范围,即真空和真空度用于描述气体状态、负的孔隙水压力和孔压差用于描述液体状态、负压既可描述气体状态也可描述液体状态,并建议在真空预压监测中负压仅指负的超静孔隙水压力,以免混淆。同时指出,负压与孔压差并不相同,孔压差包含了负压。文中还探讨和分析了真空度的测试技术及测试结果,实测结果表明,测试膜下真空度宜用真空表,测试地下水位以下测点的负压则宜用孔压计。     

上海某工程大面积真空预压现场试验

依托上海某项目地基处理工程, 针对其中28^#和30^#区块进行大面积的真空预压地基处理现场试验, 分别对真空预压过程中的地基沉降、水平位移、地下水位、真空度和孔隙水压力等指标进行跟踪监测, 研究在真空度上升及维持过程中各指标的变化特性, 特别是土体内的真空度、孔隙水压力以及二者之间的相互关系. 此外, 采用5%水泥掺入量的双排水泥土搅拌桩作为密封墙, 不仅起到了很好的防渗作用, 同时也避免了采用普通泥浆搅拌桩作为密封墙导致该位置地基强度较低的问题. 试验结果表明, 真空预压法在上海地区取得了良好的效果, 值得在工程建设中进一步推广.     

真空预压地基竖向排水体内流体的压降分析

基于上升单相流与两相流压降理论,分析真空预压地基竖向排水体内流体的压降规律,再根据真空预压地基排水体中流体真空度的现场试验,得到以下结论:真空预压地基内流体的压强沿流体运动方向逐渐减小;真空预压期间只有地下水相对压强为0的压力面(零压力面)以上的流体才有真空度,零压力面以下地基土体中只存在孔隙压力下降,流体不存在真空度;孔隙压力降低与流体真空度是完全不同的两个概念;真空预压地基竖向排水体内流体的总压降主要包含重力压降和摩阻压降,重力压降是流体在竖直方向的固有压降;抽真空期间竖向排水体内零压力面的降低深度是真空预压强度的直接体现.     

基于改进孔压解析解对真空度衰减规律的分析

真空度是真空预压加固效果的重要保证,而目前真空负压沿深度方向的衰减规律没有统一的设计标准.基于国内真空度衰减规律研究结果通常在2~7kPa/m范围内,本文提出真空度沿深度的衰减系数,提出改进真空负压解析解,结合黄华码头和天津港国际邮轮码头两个真空预压工程实例,分析真空度衰减对超静孔隙水压力分布的影响.通过分析得到,不同的真空度衰减系数下超静孔隙水压力分布规律不同,真空度衰减系数对超静孔隙水压力计算有较大的影响,并建议当缺乏可靠的真空度衰减实测资料时情况下,真空度沿深度方向的衰减规律取值为3~5kPa/m进行设计计算.     

真空吸力作用流体的流型及压降试验研究

设计了一套室内研究真空吸力作用下流体流型及压降规律的实验装置,通过实验,提出真空吸力在不同条件下管内流体存在单相水流、单相气流和气水两相流三种流型;贮水瓶内水位单相水流时上升、单相气流不变、气液两相流下降或不变;真空吸力作用下管内流体的真空度沿流动方向变化,垂直上升流体不同流型压降梯度不等;真空预压地基负压作用流体的流型为气液两相流、地下水位下降符合工程实际,真空预压地基内没有负的超孔隙水压力,该实验装置可清楚地看到管内流体的流型及运动特征．实验装置简单．可为研究真空预压地基内流体运动规律提供室内实验条件。     

塑料排水板堆载预压处理软土地基对临近桥梁桩基的影响研究

对某软土地基的塑料排水板堆载预压进行了桩基沉降和地基土孔隙水压力监测,使用ABAQUS有限元分析软件建立了三维有限元分析模型,现场实测数据结合有限元模型分析结果,系统研究了塑料排水板堆载预压处理软土地基对临近桩基的影响,研究结果表明:堆载预压初期孔隙水压力急剧增加,前期孔隙水压力消散较快,后期逐渐减小;临近桩基的变形主要以水平变形为主,竖向位移较小,随着孔隙水压力的消散,桩身水平位移随时间逐渐减小;堆载预压对临近桩基的不利影响主要发生在堆载预压初期,该阶段桩侧被动土压力和桩身弯矩均最大,且都位于桩顶处,随着孔隙水压力的消散,桩侧被动土压力和桩身弯矩都随时间逐渐减小;桩身最大水平位移和最大弯矩都随堆载预压距离的增加而急剧减小,因此在桩基附近进行塑料排水板堆载预压处理软土地基时,应保持合适的堆载预压距离.     

滨海道路吹填软基增压式真空预压试验研究

为研究无砂增压式真空预压对含砂量较高的吹填土软基的加固效果,以闽南沿海某道路工程为依托开展原位试验研究,在监测检测基础上,对膜下真空度和孔隙水压力变化、地基固结沉降特点及加固前后土的物理力学性质指标进行了分析,并就土体增压时机问题进行了讨论.结果 表明无砂增压式真空预压技术对含砂量较高的吹填土地基具有十分良好的加固效果...     

考虑真空度衰减及涂抹区渗透系数变化的真空预压固结解析解

为更好地将理论计算应用于实际真空预压工程并指导工程实践,假设真空度线性衰减,建立真空预压软基径向固结方程,得出超孔隙水压力的计算公式及固结度。研究了涂抹区渗透系数对固结的影响,分别给出了渗透系数不变和渗透系数线性变化时地基中平均孔压和固结度的解析解,并进行了分析。分析结果表明,真空度衰减系数k1与k2、井阻比n及涂抹区半径与排水体半径的比值s越小、非扰动区与涂抹区渗透系数比α越趋近s,则真空预压效果越好。将考虑真空度线性衰减的固结度解析解和Hansbo解与嘉兴港真空预压地基处理的实测数据进行对比,发现前者与实测数据更加吻合,且考虑涂抹区渗透系数线性变化的解更符合工程实际。     

平原水库运行条件下的土工膜气胀试验研究

为研究土工膜气胀及其与地下水位上升、水库蓄水及库水位骤降等影响因素的关系,研制了土工膜气胀模型试验装置,并对不同模拟工况下的土工膜位移、膜下气压、吸力、孔隙水压力以及竖向土压力的变化规律进行了试验研究。结果表明:膜下气压和孔隙水压力均随地下水位上升而增大,其大小由地下水位上升幅度决定;当地下水位与土工膜之间的非饱和区域较小时,膜下孔隙压力受库水荷载作用增加显著,在蓄水初期极易引发土工膜气胀变形,建议在膜上设置一定压重防止土工膜被顶起;膜下孔隙压力变化滞后于膜上荷载,库水位骤降时,膜下气压将大于膜上荷载,从而引起土工膜气胀破坏。     

匀速等量堆载的真空联合堆载预压下吹填土工程特性试验研究

针对温州滩涂围垦区吹填土处理难度大、强度低、工期长等问题,在真空-堆载联合预压下,采用5 k Pa/d匀速堆载的方式进行室内模型试验;同时设立真空预压对照组。对真空度、孔隙水压力、表层沉降进行监测并分析变化原因。通过加固后的土体含水率和十字板剪切强度对加固效果进行对比分析。试验结果表明:真空-堆载联合预压处理技术能够又快又好地加固温州吹填土。匀速堆载时真空度、孔压和土体表面沉降有明显变化;但随着时间推移而减弱。加固效果优于真空预压。     

真空预压影响区地下水位变化的计算

基于渗流理论,采用一维非稳定渗流模型,阐述了边界为变水头条件下的真空预压影响区地下水位变化的解析方法。利用加固区平均地下水零压线作为边界条件,推导了排水边界上降深随时间变化的一维非稳定渗流,得出影响区土体中地下水位的变化规律。通过算例,分析了影响区渗透系数以及预压区排水速率等因素对影响区地下水位的影响。结果表明,对于渗透性较低的软黏土而言,采用非稳定渗流分析是必要的,影响区渗透系数是区外地下水位变化的主要因素。预压区排水速率只影响区外渗流趋于稳定的时间,对渗流范围的影响较小。     

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。     

真空预压机理模拟装置及典型示范结果

为了解释广泛应用于软土地基加固的真空预压技术的加固机理中关于影响深度这一困惑工程界多年的疑难问题，研制了一套真空预压机理的演示模型装置，通过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，实验结果和相关分析可以有力地证明真空预压的有效加固深度大于10m．     

电渗复合真空预压法加固湖相吹填土试验研究

针对湖相吹填土高含水率、高压缩性、低渗透性等特点,采用电渗复合真空预压法进行室内模型试验,并对湖相吹填土的加固效果及试验所用导电塑料排水板的可行性进行研究。试验结果表明:前期抽真空排出部分自由水后停泵,电渗过程中应采用间歇通电、电极转换技术,在间歇通电过程中抽真空排出电渗产生的汇聚在阴极的水,将电渗与真空预压交替进行可实现对吹填土的深层处理并节省能量;导电塑料排水板代替传统金属电极具有明显的优势,可集电渗、排水及真空度传递通道为一体。     

增压式真空预压法加固海相吹填土现场试验研究

为进一步推动真空预压法在海相吹填土地基中的应用,克服其自身的局限性,探讨增压在真空预压法中所起到的作用,依托温州某吹填工程开展现场试验研究,包括增压式真空预压法和常规真空预压法的现场对比试验,对现场的膜下真空度、表层沉降进行了分析,重点研究加固后增压式真空预压处理后的地基承载力的变化规律和加固效果,并与常规真空预压法进行对比。结果表明显:增压式真空预法加固效果明显,土体深层次承载力有一定程度提高,尤其在吹填面以下1.5~3 m的范围内增压区比常规真空预压区土体强度高。