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。     

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。     

组合排水板在软土地基处理中的应用

随着国家经济的快速发展,近海造陆技术也有了突飞猛进的发展,对于新近吹填土层和原有岸滩地基,其固结速率往往相差较大。采用通常布设排水板的真空预压处理新近吹填土层(或夹层)效果欠佳。通过加密浅层排水板结合深层排水板形成组合排水板,以改善不同地层的加固速率。本文以天津南港工业区港区航道、港池挖泥结合吹填造陆工程项目(造陆二区)地基处理工程为实例,介绍了组合排水板对解决新近吹填土层(或夹层)效果欠佳问题的成功应用。     

水平排水板真空预压法处理吹填流泥试验研究

常规的竖向排水板真空预压处理新近吹填流泥的压缩量可达30%～40%,呈明显的大变形特征,排水板弯曲变形严重,导致排水板中的真空度沿深度衰减较大,影响最终加固效果。针对吹填流泥的这种工程特性,通过对比试验,研究了水平排水板真空预压法在该类场地的应用。试验结果表明,水平板真空预压取得的沉降变形、孔隙水压力、出水量、含水率、十字板抗剪强度等物理力学指标均好于常规的竖向板真空预压,并分析了水平板真空预压处理吹填流泥的优势。结果表明,水平板真空预压是一种可行的吹填流泥处理方法。     

真空预压在超低渗透软粘土中的应用研究

通过现场试验探究了真空预压技术在低渗透性软粘土中的处理加固效果,设计了6组试验组次共4组对照试验,分析了膜下处理方式、排水板深度、排水板类型和排水板间距对真空预压处理效果的影响。对于该工程中的超低渗透性软粘土,试验结果表明:排水板间距为0.8 m的分布型式优于间距为1.0 m的分布型式;采用长短板相结合的分布方式较单一长度的排水板处理方式,可有效提高真空预压的处理效果;采用较大的滤膜等效孔径可有效提高排水板真空度的传递效率,从而加强真空预压效果;传统铺设砂垫层的膜下处理方式虽然效果最佳,但考虑到施工成本和时间成本的因素,可采用三维排水网+直排式处理的方式进行替代。     

软土地基处理中的大面积真空预压加固技术

基于真空预压加固技术能够有效加软土地基,结合广州港南沙港区四期工程水工土建工程项目,从土工布及砂垫层铺设、塑料排水板施打、真空预压处理等方面探讨该工艺的应用效果,并总结其中使用要点,以期为类似工程提供参考。     

真空预压加固油罐地基

天津嘉菱联合实业有限公司天津罐区采用真空预压加固油罐地基。文章对该工程加固效果进行了分析，并根据理论和实测资料给出了塑料排水板间距与真空预压加固时间的合理关系。     

塑料排水板在天津港工程建设中的应用

通过对天津港若干采用真空预压加固的工程进行统计 ,对塑料排水板间距与加固时间、工程造价之间的关系进行了分析 ,总结出以上三者之间的规律 ;对真空预压加固机理进行了阐述 ,并根据有关实测资料 ,指出影响加固深度的主要因素是井阻损失的大小 ,实际工程表明 ,真空预压的有效加固深度可达 30m以上。     

塑料排水板打设“回带”的解决措施

在真空预压加固软土地基过程中,由于吹填过程中泥质散布和沉积的复杂性,使浅层地基加固区的排水板与泥层底部相互间的摩擦力过小,从而造成土体不夹带,引发"回带"现象。通过力学平衡计算和工程实践,采取振动法、注水法、桩靴改造法等改变排水板底部板头结构或增加负载物的措施,有效解决浅层地基加固区塑料排水板打设"回带"的现象,提高塑料排水板打设质量和效率。     

塑料排水板施工质量的控制方法

塑料排水板施工是软土地基处理质量控制难度最大的环节,实际施工中经常只根据感官判断是否合格。结合连云港某真空预压工程实例,总结排水板施工的各个环节的质量控制策略,并从技术角度对现场施工中遇到的质量问题及技术难点进行分析,提出塑料排水板施打深度的计算公式,以及板位偏差、垂直度、回带等问题在实际施工管理时的质量控制方法,为类似工程提供参考。     

滨州港直排式真空预压软基处理监测及检测效果

在滨州港直排式真空预压施工过程中,对地表沉降、地下水位、孔隙水压力进行监测,并通过深层真空预压前后的土工试验,分析各土层物理力学指标及十字板强度变化,对地基处理效果进行评价。结果表明,水位下降情况与地表沉降情况在真空预压期间相关性极高;不同土质在排水板打设后短时间内,孔压消散值会出现增加和减小两种情况;对于渗透性较弱的淤泥质黏土、黏土层等,短时间内膜下真空度的变化对其孔压基本不产生影响。     

真空预压地基土体沉降及强度增长特征

结合目前对真空预压的理论认识和工程实践,对某工程真空预压地基土体的孔隙水压力消散、沉降、物性参数、强度参数的变化特征进行分析。结果表明:孔隙负压消散量受土体扰动及沉降导致的排水板弯折和淤堵的影响较大,可能导致其不简单地随深度增大而减小;计算吹填土的沉降量时,经验系数可取大些,下部原位土体的沉降经验系数可适当取小些;加固后的土体物性参数及强度参数明显变好,且在排水板底深度以下仍有强度增长。结合监测数据的分析结果,对真空预压的有效深度和加固效果进行讨论。结果表明:土体的有效加固深度受真空负压和土体排水阻力的综合影响;在排水板深度范围内的土体加固效果明显,而该深度以下的加固效果则随深度增大逐渐降低并最终趋于无。     

真空预压法加固地基效果的影响因素

通过对影响真空预压地基加固效果的几个关键因素的分析,认为改进真空预压射流泵、提高加固区四周的密封性、膜上加载、在一定范围内减少塑料排水板间距是有效提高地基固结度、缩短工期、节约工程成本的主要途径。     

真空预压影响区旋喷桩防护效果

基于旋喷桩防护真空预压影响区构筑物的工程实例,对影响区防护和未防护断面的表面位移、深层侧向位移、地层中孔隙水压力和地下水位变化等进行对比试验。试验结果表明旋喷桩的止水和支护效果好,保护了建筑物的安全;分析得出旋喷桩与土层交界面处的裂缝和影响区内的排水板减弱了真空预压对周围环境的影响程度,但对加固区内加固效果有不利影响。并对旋喷桩的防护效果进行评价和进一步研究提出建议。     

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。     

塑料排水板内部真空压力的现场测试

排水板内真空压力大小直接关系土体中有效应力的提高,文中介绍了排水板内部真空压力测试的两种不同方法,并对影响测试结果的因素进行分析。现场观测结果表明,采用直排式真空预压进行地基处理时,排水板内真空压力的衰减很小。     

天津港软土地基加固中的几点认识

通过对天津港软土地基加固工程实测资料分析,探讨了沉降修正系数、固结系数以及理想井与非理想井的差别,分析了真空预压排水板间距、预压加固时间与加固造价的关系,得出的几点认识供工程技术人员参考。     

海堤侧吹填区真空联合堆载预压法加固技术

针对靠海堤侧吹填区淤泥面下方为抛石海堤的不规则斜坡面的情况：1)常规打设排水板进行真空联合堆载预压的工艺，因通过海堤石料空隙与外海连通，无法达到真空效果；2)直接由海堤侧堆载易造成泥面向内侧的滑移的问题。本文对压膜沟压膜工艺、堆载方法、临堤排水板设备进行了研究，采用平移压膜沟、多点均匀堆载、设备的端部加设钢钎、浅层区域进行置换、持续优化方案等方法，解决了此类条件下真空联合堆载预压真空度难维持、泥面易滑移的难题，结果表明采取的方案安全可靠、便于施工，为类似工程提供了参考。     

真空预压加固吹填软土地基的室内模型试验与淤堵机制

对于在真空预压过程中淤堵导致的加固效果受限问题,为探究排水板周土体淤堵机制,将胶体化学知识引入研究中,通过室内模型试验、微观试验、胶体测定试验等,探究了在人工吹填软土地基真空预压中,胶体存在及移动对淤堵形成的作用机制。室内模型试验发现0~4 cm的土体含水率降低幅度最大,强度增长最高,土壤颗粒移动富集在排水板附近,表现出"土柱"现象;对比烘干前后的尾水性质,开展不同时期尾水的丁达尔试验,结合压汞试验,发现真空预压尾水存在胶体颗粒,这可能是吹填土真空预压发生淤堵的一个重要原因。     

直排式真空预压法在软基处理工程中的应用

本工程采用的直排式真空预压法,是对传统真空预压工艺的优化。即取消中粗砂,排水板直接连接在滤管上,缩短真空度传递路径,降低能耗,取得预期效果。理论计算和检测均表明：直排式真空预压相对于传统真空预压工艺,可节约成本,工期合理;地基处理后检测结果表明：处理后软土压缩系数、含水率、孔隙比降低,固结度、沉降速率和十字板抗剪强度等均满足要求。