吹填软弱土夹层的真空预压加固方法探讨

天津沿海地区围海造陆通常采用淤泥质土,由于水力分选和吹填工艺的原因,易形成软弱土夹层,对新吹填土真空预压加固效果产生不良影响,产生加固后无法达到使用要求的现象。文章通过分析吹填软弱土夹层的形成原因及其含水量大、压缩性高、抗剪强度低和渗透性差等特性对加固效果的影响。根据沉积时间的不同,探讨了3种处理方法:吹填砂性土法,二次真空预压法和深浅排水板结合处理方法。并结合3个典型工程实例,论述了3种方法在工程中的成功应用。     

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。     

真空预压加固吹填流泥强度增长规律试验研究

结合对真空预压的理论认识和工程实践,通过试验对真空预压加固吹填流泥的孔隙水压力、泥面沉降、出水量、含水率、强度参数的变化特征进行分析。试验结果表明：真空预压前期泥面沉降增长迅速,而孔隙水压力增长缓慢;真空预压后期泥面沉降增长缓慢,而孔隙水压力增长较快。分析了真空预压加固吹填流泥强度增长机理,运用有效固结应力法强度增长计算公式结合监、检测数据推算吹填流泥强度增长过程。计算结果表明：理论计算的强度增长规律符合现场实测强度增长规律;真空预压前期土体几乎无强度,真空预压中后期强度增长较快;且抽真空7个月土体强度增长趋势仍未趋于收敛。真空预压加固吹填流泥强度增长的这些特点在真空预压工程设计及施工中应引起重视,应综合考虑强度增长规律及工程经济合理性确定预压时间,并以强度指标作为卸载标准之一。     

预压法引起的土体强度增长

从堆载预压和真空预压固结过程的不同,推导获得了堆载预压、真空预压和真空联合堆载预压条件下土体强度的增长公式,并与规范公式进行了分析比较。结果表明：真空预压和堆载预压引起的土体强度的增长并不相同,堆载预压引起土体强度增长值较规范公式略小,真空预压引起土体强度增长值较规范公式略大。因此建议对按规范公式计算获得的土体强度增长值进行适当调整。     

真空预压加固中软粘土不排水剪切强度的增长

在真空预压加固中，土中固结压力是各向相等的周围压力，与堆载预压时的Ｋ０固结压力不同，简单地将真空预压等同堆载作用的处理方法必然导致推算不排水剪切强度增量时出现偏差，其值不宜忽略。本文对此进行了理论探讨，结合工程实例作了引证。同时建议使用现行港工地基规范（ＪＴＪ２１９－８７）推算强度增量时以等效固结压力去考虑真空预压的作用。     

砂垫层在真空预压软土地基处理中的作用

分析吹填疏浚淤泥在真空预压软土地基处理中排水及荷载变化的过程,根据土的卸载抗剪强度的计算方法从理论上分析了无砂垫层真空预压、有砂垫层真空预压、无砂垫层真空预压后再设置砂垫层3种情况在地基处理后沿深度方向地基土抗剪强度的变化规律,发现砂垫层在真空预压软土地基处理中具有难以替代的重要作用。     

超细颗粒悬浮状疏浚土真空预压加固特性研究

浙江省乐清湾地区疏浚土具有高孔隙比、高黏粒含量、高含水率、高触变性、抗剪强度低及排水缓慢的特性,工程性质差,加固困难。依托乐清湾北港区吹填区真空预压工程,设置4个3 000 m2的真空预压试验区,研究相同真空度下不同塑料排水板间距、型号加固效果的差异,通过膜下真空度、表层沉降、孔隙水压力等监测数据以及土体含水率、十字板抗剪强度的检测结果对加固效果进行分析,同时结合含水率、十字板抗剪强度等检测数据,对无结构疏浚土的物理力学指标离散性进行分析。结果表明,采用真空预压加固超细颗粒无结构疏浚土时,对于浅层加固,A与B型排水板没有明显差别,塑料排水板间距小于100 cm时加固效果提升不明显;无结构疏浚土加固后力学指标较离散而含水率指标较稳定,建议采用含水率作为验收指标;建议无结构疏浚土采用土的三相组成推算其压缩比和沉降量。     

竖向荷载作用下高桩码头桩土耦合分析研究

根据桩-土耦合特性,考虑桩-土之间的接触力学行为,建立桩-土耦合的有限元计算模型。通过该模型计算分析基桩几何特性、材料特性以及土的力学特性,及其对基桩竖向承载力、摩阻力及桩身轴力分布的影响,其结论可为高桩码头桩基的设计提供参考。     

水荷载预压和砂袋预压在现浇箱梁高支架预压中的应用

本文介绍了水荷载预压和砂袋预压在天(津)汕(尾)国家重点高速公路梅州西环高速跨G206国道高架桥施工中的应用,以及相应的基础处理方法和实验成果,并对预压效果进行了比较和总结。     

室内真空预压制备土样的技术及应用

室内真空预压制备土样，具有时间短简便易行等优点，适用于岩土工程的理论研究和实际工程的模拟试验。     

循环荷载作用下黄河口海床土的动力响应数值模拟研究

针对黄河口海床典型研究区,应用plaxis有限元岩土工程数值模拟软件,采用摩尔-库伦本构模型对海床土在循环冲击荷载作用下的动力响应进行数值模拟。通过分析不同位置土体颗粒在不同级别振动能量下的位移及加速度等信息,研究海床土的动力响应及对振动能量的吸收特征,为黄河口海床土在循环荷载作用下的稳定性分析提供依据。     

大使用荷载条件下真空联合堆载预压技术的研究与应用

本文介绍了大使用荷载条件下真空联合堆预压技术在天津港南疆煤码头堆场（二期）软基加固工程中的应用情况,并对加固效果进行了详细分析,得出了大使用荷载条件下可采用真空联合堆载加固软基且加固效果明显的结论。     

气泡混合轻质土在防治高速公路软弱地基桥头跳车的应用

高速公路软弱土地基段桥头跳车等质量通病一直困扰着工程界。文中从减轻路堤重量着手,介绍国内外最新轻质填土材料——气泡混合轻质土新技术的设计与施工方法,并提出了气泡混合轻质土施工质量的检验方法,为滨海地区软基处理方法提供了一项新的思路。     

动荷载后黏性土静力性质研究进展*

针对国内外关于动荷载后黏性土的静力性质的研究进行了概括和评述。重点讨论了循环荷载后试验研究和循环荷载后黏性土性质的理论分析。总结了循环荷载后黏性土表现出似超固结性质。基于循环荷载后与卸载后具有相似的超固结性质的假设,论述了不同研究者建立的循环荷载后强度、模量与似超固结比、孔压等之间的理论关系。     

荷载频率对土体动强度影响分析

基于目前开展的受不同频率波浪荷载作用的土体动强度研究较少,而我国的港口岸线土质大多为粘性土和粉土,根据波浪荷载的特点,文章对不同类别的土样分别进行了不同振动频率的固结不排水动三轴剪切试验。试验表明,加荷频率对土体动强度有一定影响,而影响程度还受到土性条件的制约。通过试验得出,振动频率对粉质粘土和粉土的动强度有一定影响,在0.05~1.0 Hz范围内是单调增加;荷载频率对粉砂的动强度也有影响,但不是单调增加或递减,f=0.2 Hz时,动强度最高,f=0.5~1.0 Hz时,粉砂动强度变化不大。     

真空-堆载联合预压下地基抗剪强度计算的研究

在深入分析真空预压加固机理及地基强度增长理论的基础上，对真空-堆载联合预压与堆载预压地基土体的抗剪强度增长差别进行分析，并在堆载预压抗剪强度计算公式的基础上，应用此差值推导出正负压联合作用下的真空-堆载联合预压地基抗剪强度计算公式。     

真空预压加固吹填淤泥土现场试验研究

分析了某滨海地区新近吹填淤泥土的物理力学性质、颗粒组成和强度分布特点,通过现场试验研究了真空预压作用下吹填淤泥土的沉降和强度变化特性,指出吹填淤泥土为大变形沉降,固结和强度提高较慢,加密排水板可促进淤泥土的排水固结,增大沉降,泥面铺设土工布有利于真空压力的平面传递和排水固结.分析了抽真空过程中排水板周围淤泥抱团区的土性、颗粒组成和强度变化,指出吹填淤泥土颗粒细、结构性强度低、含水率高、流动性大是形成淤泥抱团的主要原因,提出了解决设想.