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。     

新吹填淤泥浅表层加固中“土桩”形成机理及数值分析*

新近吹填的淤泥经浅层加固后出现凹凸不平的"土桩"现象,结合现场试验,分析了孔压监测和静力触探试验结果,同时根据大变形固结理论,对"土桩"现象进行了数值模拟,并与常规真空预压法进行了比较,试验及数值计算结果表明:"土桩"是排水板周围土体细颗粒在渗透力作用下向排水板聚集的结果,其形状呈倒锥形,横截面近似椭圆状,深度不大于1.6 m,在此深度以下,土体强度较为均匀;在同一水平面上,距离排水板越近,土体强度越高,桩间土存在"软弱带";考虑土体参数随固结过程的变化可以反映"土桩"的形成。最后提出了避免或减少"土桩"的建议,所得结论可供类似工程参考。     

新吹填淤泥浅表层加固中“土桩”形成机理及数值分析

新近吹填的淤泥经浅层加固后出现凹凸不平的"土桩"现象,结合现场试验,分析了孔压监测和静力触探试验结果,同时根据大变形固结理论,对"土桩"现象进行了数值模拟,并与常规真空预压法进行了比较,试验及数值计算结果表明:"土桩"是排水板周围土体细颗粒在渗透力作用下向排水板聚集的结果,其形状呈倒锥形,横截面近似椭圆状,深度不大于1.6 m,在此深度以下,土体强度较为均匀;在同一水平面上,距离排水板越近,土体强度越高,桩间土存在"软弱带";考虑土体参数随固结过程的变化可以反映"土桩"的形成。最后提出了避免或减少"土桩"的建议,所得结论可供类似工程参考。     

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.     

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。     

不同加载方式下真空加固吹填软土的现场试验与数值模拟*

吹填软土在真空负压作用下发生排水固结时,其强度和变形特性与真空负压的加载方式关系密切。首先对吹填软土进行了真空预压现场加固试验,通过对地表沉降、真空度跟踪监测,研究并比较不同负压加载方式下地基沉降规律及加固效果;然后采用FLAC3D建立三维弹塑性数值模型,对软土地基采用不同加载方式进行数值模拟,并与现场试验的实测数据进行对比,深入探讨加载方式对软土地基固结影响的细观机理。研究结果表明：采用真空预压法加固吹填软土地基时,慢速加载方式比瞬时加载方式更有利于土体的加固,建议在实际工程中采用分级加载方式施加真空荷载。     

惠州荃湾吹填淤泥地基浅表层真空预压处理

浅表层快速加固技术是基于真空预压原理针对新吹填淤泥等超软弱土快速加固的一种新技术。依托惠州港荃湾港区软基处理工程,通过现场试验研究不同排水板间距对浅表层快速加固效果的影响,研究加固过程中膜下真空度、地表沉降和孔隙水压力的变化规律,对惠州荃湾吹填淤泥加固前、后土体的物理力学性质、强度及地基承载力进行分析。     

新近吹填淤泥现行真空预压技术加固效果不佳原因分析

为探讨现行真空预压技术加固新近吹填淤泥地基时效果不理想的原因,首先分析新近吹填淤泥的工程特性,然后开展不同含水率下新近吹填淤泥的室内真空固结足尺单井模型试验研究。研究结果表明:1)新近吹填淤泥主要由较细颗粒物质和极细颗粒物质组成,其中黏粒含量(黏粒+胶粒)和强亲水矿物含量(伊利石+蒙脱石)均较高;孔隙特征主要以孤立孔隙和粒间孔隙为主;含水率基本在100%以上、均大于1.5倍的液限,孔隙比均大于2.5,塑性指数基本在20以上,液性指数基本大于2.0。2)新近吹填淤泥采用现行真空预压技术加固时,膜下真空度损失程度可高达20%以上;真空度从排水板向周围土体中传递时的径向损失程度严重,真空压力的径向作用范围仅局限于直径约为40 cm的土柱范围内:土柱范围内土体的无侧限抗压强度值不超过35 kPa;土体的有效加固深度和强度增长幅度均较小。这两方面是新近吹填淤泥采用现行真空预压技术进行处理时效果不理想的主要原因,因此,有必要结合新近吹填淤泥的工程特性研发出一种新型加固技术或对现行真空预压技术加以改进。     

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。     

不同类型滤膜排水板真空预压现场试验研究

随着港口建设的快速发展,高效、快速处理新近吹填淤泥成为迫切需要解决的问题。在现场试验的基础上,结合各项监测及检测结果,分析真空预压加固机理,对比不同类型滤膜排水板的加固效果,并研究不同类型滤膜排水板的淤堵情况。试验结果表明:采用防泥蝶形接头直接连接排水板和钢丝软管,可很好地提高真空度的传递效率,管到排水板的真空度损失小;抽真空过程中,土中细颗粒随着水向排水板附近移动形成"土柱",距排水板越远,孔压消散越差,土体的剪切强度越小,结合孔压监测数据和土体剪切强度值分析得到"土柱"的深度范围为1.5~2.0 m,进口滤膜排水板的处理效果优于合资滤膜排水板,普通滤膜排水板处理效果最差;处理后排水板的渗透系数仍能满足设计要求,土体的渗透系数随着距排水板距离的减小而减小,板间土处理较差主要原因是"土柱"阻碍了真空度向周围土体的传递。     

天津滨海新区软土地基处理技术历史与发展

在软土地基上兴建港口等工程建筑物,必须对软土或超软土地基进行改良处理.针对天津滨海新区建设,介绍滨海新区使用过的真空预压法、联合堆载预压法、强夯法、置换法、深层水泥拌合法(MDM法)、直排式真空预压法等软土地基处理技术的开发与应用历史,可为软土地基处理技术的开发提供思路.     

加筋土的试验研究及发展综述

为了更好的使加筋土技术应用于工程实际,从加筋土界面特性试验、强度特性试验、加筋机理试验3个方面出发,对多年来国内外在加筋土试验设备、研究内容和方法以及取得的有规律性的成果进行了综述,指出存在的主要问题是加筋土技术理论落后于工程实际应用,并针对加筋土试验研究现状,提出今后发展应进一步研究的几个方向。     

基坑土钉支护设计计算问题探讨

土钉支护设计与计算中,存在的计算公式使用条件不明确、计算公式不合理等问题,可能给工程造成不必要的浪费和安全隐患.针对JGJ 120-99<建筑基坑支护技术规程>的有关规定,探讨水平荷载标准值、破裂角、土钉长度计算中存在的问题,并推导出破裂角和自由长度通用计算公式.通过案例说明,采用推荐公式,土钉支护设计计算合理、安全可靠、简单方便.     

环保疏浚土资源化利用途径

针对疏浚污染土的科学处置与资源化利用,指出当前疏浚污染土利用手段的不足之处,介绍疏浚土制备回填土、免烧建材型材、绿化土等资源化利用方式,进而从3个维度即岩性特征、营养盐及重金属等污染情况、有机质及盐分含量定性与定量相结合分析疏浚污染土资源化利用途径选择的依据,并据此对太湖与白洋淀疏浚土分别成功制备免烧砖和绿化土进行实证分析。结果表明,从上述3个维度判别环保疏浚土资源化利用途径是可行有效的。     

青岛前湾港南港区混合土的研究

工程中常见淤泥类土与砂类土相混构成的混合土,其中淤泥类土土质极软但在土工试验中却可得出较大内摩擦角.以青岛港前湾港区南区的混合土为例,阐述混合土的成因和分布特征,分析与评价混合土的物理力学性质和采用混合土工程设计特性指标的原则、方法,并提出该地区混合土工程特性指标.     

膨胀土路堤边坡包边改良的稳定性研究

系统地阐述了膨胀土路堤边坡的破坏类型及其特征、膨胀土路堤边坡变形演变规律、边坡土体的破坏模式,对等厚式封面土层包边的稳定性进行了实验分析和封面层抗滑稳定性系数计算公式的推导。     

强浪作用下土体液化的土质海堤稳定性分析*

在台风、风暴潮等海况中的强风浪作用下,土质海堤常发生破坏甚至决堤。考虑海堤土体在高水位波浪作用时发生液化的情况,用Geo-slope软件计算海堤整体滑动稳定性的安全系数,并与高水位静水状态、无波浪作用低水位时和波浪作用液化后低水位时3个工况计算的海堤安全系数进行比较分析。4个工况计算的安全系数分别为2.226、2.392、2.082和2.056。结果表明,波浪作用造成土体液化时,对海堤整体稳定性的影响并不明显,而临海侧低水位时对海堤整体稳定性的影响则很显著;强风浪情况下海堤的决口等破坏并不是由于波浪作用造成土体强度降低引起海堤整体滑动所导致的,具体机制仍需进一步研究。     

水泥土室内制样方法与配合比试验

水泥土室内配合比试验是深层水泥搅拌法工程应用中一项重要的前期工作。基于大量室内试验,总结提出干土制样法与湿土制样法两种不同的水泥土制样方法及其试验流程,并对其优缺点与适用性进行比较,得出以下结论:1)当以试验土样目标含水率为变量,或试验土样初始含水率大于目标含水率时,应采用干土制样法; 2)当研究在土样初始含水率下其他因素对水泥土强度的影响时,采用湿土制样法更为合适、高效。以香港冲积层黏土为研究对象,采用干土制样法分析土样含水率对水泥土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明,在含水率40%～80%范围内,不同龄期的水泥土强度均随含水率的增加而减小,且在高含水率(大于70%)下水泥土强度随龄期增长不明显。     

长江口深水航道治理工程中地基加固施工工艺及专用船机设备的研究

针对长江口深水航道治理二期工程施工过程中遇到的堤身在波浪重复荷载作用下地基土出现软化、承载力降低的技术难题,第一航务工程局成功开发了适合长江口工况的安全、优质、高效的深水砂被铺设和海上塑料排水板打设施工工艺及专用船机设备,探索了一整套带橡胶阻滑板的沉箱预制施工工艺,确保了抗软化工程措施的有效实施。     

加筋水泥土锚桩(LXK)技术在基坑支护中的应用

在基坑开挖过程中极易因过大的侧向土压力而发生基坑支护变形,从而导致支护体系失稳,因此选择合理的方式降低侧向土压力是提高基坑支护稳定的有效途径。针对珠海横琴地区固结度低、含水率高的土体,采用LXK工法桩对基坑进行支护,土体的固结度明显提高,土体的侧向土压力降低,同时基坑侧壁与后方土体形成稳定的整体,不易受外界变化而扰动,有效解决了软弱土质中基坑支护难的问题。