静动力排水固结法处理吹填海相泥沙软基试验研究

为加固吹填海相泥沙形成的软土地基,在汕头市东海岸围海造地的吹填区域内,进行堆载预压的静态排水固结法、强夯施工的动力排水固结法等试验,采用“降水+堆载+强夯”的静动力排水固结法加固吹填海相泥沙形成的软土地基。通过现场测试,研究施工过程中各层地基沉降、水位和孔隙水压力、土体位移变化情况,对处理前后的地基进行土工试验和原位测试研究,并验证该方法对海相泥沙的处理效果。研究表明,静动力排水固结法显著提高吹填软土地基的承载特性,可广泛应用于围海造地软基加固工程中。     

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。     

吹填软土地基改性真空预压法现场试验研究

温州沿海地区通过吹填航道淤泥进行大面积围海造陆,吹填好的大面积淤泥场地通过真空预压进行浅层处理。处理后的吹填场地急需进行工程建设,但其承载力不能满足建设要求。为研究进一步提高吹填软基承载力的方法,划分了5个试验区,采用取消了砂垫层的改性真空预压技术进行不同方案的现场试验研究。对现场监测和地基检测结果分析表明:改性真空预压法在吹填软基的加固处理中可以取得较好的加固效果;加密了水平排水管道和在波纹滤管中套入PVC圆管支撑可以更好地传递真空并提高加固效果;采用改性真空预压联合覆水预压可以保护真空膜、提高膜下真空度,在一定程度上加快软基的固结速度和提高固结效果。     

吹填土地基长期沉降与预测技术

以天津港某吹填土地基加固工程为依托,以现场监测和数值模拟为主要手段,对吹填土地基加固期(施工期)和使用期(长期)沉降进行现场监测,确定吹填土地基施工期和长期沉降的发生发展特性;运用有限元软件对施工期监测结果进行拟合,确定吹填土长期沉降的数值预测模型;并通过该模型分析吹填土地基长期沉降的发生机理。研究结果表明:文中提出的数值模拟方法可有效模拟吹填土地基的施工期和长期沉降,但由于未考虑土体的次固结沉降,长期沉降模拟结果偏小,二者相差16.7%;排水板打设区的土体孔隙水压力消散较快,固结效率高;排水板下卧层软土的持续固结变形是造成吹填土地基长期沉降较大、时间较长的主要原因。     

中厚层吹填淤泥超软地基一次真空预压处理现场试验

随着围海造地的发展,吹填淤泥越来越厚。对中厚层吹填淤泥超软地基提出一次真空预压法进行加固处理方式。现场试验采用有砂垫层和无砂垫层2种真空预压法对6~10 m中厚层吹填淤泥超软地基进行一次加固。通过现场监测对真空度、地表沉降、孔隙水压力、分层沉降等规律进行分析。通过加固前后土体抗剪强度和物理指标的对比,得知一次真空预压法对中厚层吹填淤泥超软地基加固效果明显。另外,试验结果显示,有砂垫层和无砂垫层2种真空预压法加固效果无明显差异。     

真空联合堆载预压法加固软土地基效果监测分析

真空联合堆载预压法是加固软土地基的一种有效的方法。通过真空联合堆载预压法加固水力吹填软土地基的工程实例及对施工过程和加固效果全过程的监测，对加固效果进行了深入分析。结果表明，采用真空联合堆载预压法加固后，软土地基含水量、孔隙比大大降低，地基承载力可初步满足建设场地的需要；同时证实插板期间地表产生超过1m的沉降变形，加固后平均固结度达到85％以上。真空联合堆载预压法处理该工程是成功的，可在类似的工程中应用。     

真空荷载下超软土固结试验及土颗粒移动数值模拟研究*

新近吹填超软土经真空预压浅层加固后,普遍会在排水板周围形成土体强度相对较高的小范围区域,该区域范 围内的土体较密实,抗剪强度较高,而沉降较小,即所谓的“土桩”,“土桩”范围外的土体固结效果较差,造成大面积 吹填淤泥现场加固不均匀现象。针对以上现象,首先进行了吹填土无砂真空预压室内模型试验,并研究土体在加固过程中 颗粒组成、沉降、孔压水头高度和含水量的变化情况;其次采用颗粒流数值软件PFC2D从微观角度进行模拟,探究土颗粒的 移动情况。室内模型试验结果：真空预压加固后,土体产生不均匀沉降,排水板处产生半径为20～25 cm明显的隆起,排水 板附近土体细颗粒含量和密实度明显升高,渗透系数下降,形成一个相对密实和弱透水性的“土桩”现象。数值模拟分析 表明：土颗粒在土体表面负压影响下向下移动是土体固结下沉的原因,排水板附近的土颗粒在排水板负压影响下向排水板 方向移动,是形成“土桩”的根本原因。     

超软海底淤泥吹填地基无砂垫层真空预压处理效果研究

通过对真空预压场地出水量的分析,研究了无砂垫层真空预压法的适用性.结合温州吹填地基处理工程现场试验,对该方法在超软海底淤泥吹填的欠固结土的加固效果及加固前后的土体物理力学特性变化进行了研究.结果表明,无砂垫层真空预压法在提高超软地基承载力方面可行且行之有效.     

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。     

真空预压加固港口软土地基的机理研究

自Kjellman于1952年提出真空预压加固软地基以来,真空预压技术在加固软土地基方面得到广泛应用,但对加固机理仍然有不同的见解。本文结合工程监测资料,对天津某港口软土地基加固区的水势的变化、加固前后总应力变化以及真空卸载之后的地表沉降进行分析,得出负压固结理论可以较好的解释真空预压机理,但对卸压后地表继续沉降这一现象却无法很好解释,这一现象值得进一步探究。     

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。     

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。     

砂井地基堆载沉降的PFC2D模拟

砂井是利用土的排水固结原理来处理软弱地基的代表性施工技术。针对现有的软基沉降计算和预测方法存在的不足,利用离散单元法中二维颗粒元法PFC2D建立了砂井二维模型,对砂井地基堆载沉降过程进行二维离散元仿真模拟。采用由2～7个不同组合方式的簇单元来体现软基的孔隙率,改进了PFC2D中的水位降深模型,分析了软基沉降过程中水位的变化规律。模拟与现场实测结果的对比表明:模拟沉降值与实测值基本吻合。     

半直立式水工护岸地基沉降及其影响因素分析

作为一种新型港口工程结构,半直立式水工护岸应用还处于探索阶段。由于该护岸形式建于软土地基上,使得地基变形特点与直立式水工护岸存在较大的差别,且软土地基对加载方式和大小有较为严格的要求。结合现场加载试验,对半直立式水工护岸地基变形进行现场监测,并对不同现场试验条件地基的沉降进行对比和分析,探讨地基变形和破坏模式。     

真空预压加固软土地基沉降的简化计算方法

指出了将抽真空直接作为荷载进行沉降计算方法的不足，提出通过有限元分析，根据最终沉降量及固结过程相当两大原则，将抽真空等效为堆载的方法。并由此提出了真空预压沉降计算简化方法。通过对工程算例的分析，演示了本文计算方法，也验证了该方法的合理性。     

预压软土地基对超长群桩承载性状的影响

建立超长桩和土体共同作用的三维非线性有限元数值模型,采用预压排水固结法研究软土地基预压后超长桩的承载特性,分析地基土固结沉降、桩身侧摩阻力、桩顶位移-荷载曲线和桩身轴力的变化规律。通过运用控制变量法对预压时间和预压荷载以及不同土质的预压效果进行分析,对比分析单桩与群桩对预压效果的敏感度,并分析固结度对超长桩承载性状的影响。结果表明:预压能较好地改善地基、提高超长群桩的承载能力。增大预压荷载,可增大土体的固结沉降和桩身侧摩阻力;延长预压时间,可提高桩身侧摩阻力,减小桩顶沉降和桩身轴力;预压对群桩的影响好于单桩;固结度越大,超长群桩承载性能越好;对于粉质黏土、黏土以及淤泥质粉质黏土,当预压时间分别达到90 d及180 d时,地基固结基本完成,预压不再改变土的力学指标。     

软土地基排水通道的重要性

本文通过对中江高速公路的测斜、沉降速率、孔隙水压等实测数据的分析．论述了软土地基处理后，路基堆载过程中排水通道对软土固结过程的重要性。     

底板预留宽缝情况下边荷载折减系数的研究

船闸闸室底板在施工时为了降低底板内力、避免裂缝的产生,通常采用预留宽缝的施工方法。底板内力是随着地基不均匀沉降变形而产生的,而地基变形过程是一个固结过程,与时间相关,其固结沉降速度取决于地基的渗透系数和土层的排水条件。采用Biot固结理论研究闸室在不同地基性质及不同加载方式下的沉降过程,得到不同情况下的底板内力,对比线弹性方法下的底板内力,确定合理的边荷载折减系数。     

天津港真空预压法软基处理监测及检测效果分析

天津港陆域真空预压施工过程中对地表沉降、分层沉降、孔隙水压力等进行监测。采用双曲线法推算固结度,提供卸载依据;分析原海底以下土层沉降量,得到原海底以下土层沉降量占总沉降量的31.9%;由孔隙水压力消散规律了解软基的加固机理;真空预压前后进行钻探取土室内土工试验及现场十字板剪切试验,分析各土层物理力学指标及十字板强度的变化情况,对地基处理效果进行评价。     

高速公路软基砂井预压法处理效果分析

探讨了砂井预压法在高速公路软基处理中的处理效果。分析了砂井处理前后路堤软基强度和稳定性的改善情况,以及在不同场地地质和荷载条件下砂井预压对于加快地基早期固结沉降和减少工后沉降的作用。