排水加固法加固软土液性指数变化规律的研究

利用实际工程中真空预压或真空联合堆载预压加固后取土试验,得到软土含水率以及液性指数,研究真空预压或真空联合堆载预压条件下软土液性指数的变化规律,探索软土加固后的液性指数与土体的液限、外加荷载的关系,为设计和施工提供参考。     

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。     

真空预压法处理高液限黏土适用性模型试验研究

设计真空预压法处理高、低液限黏土的室内模型对比试验,研究真空预压法对某工程高液限黏土的适用性及其对高、低液限黏土两种土样的处理效果。结果表明:试验后各土样的含水率、孔隙比明显减小:密实性、强度明显提高;高液限土样的体积压缩率为47.4%,低液限土样的体积压缩率为22.9%。真空预压法适用处理本工程高液限黏土,处理效果明显。     

真空联合堆载预压处理火山灰沉积软土加固效果研究

为研究真空联合堆载预压对火山灰沉积结构性软土的加固效果,选取印度尼西亚爪哇岛典型结构性软土,进行真空联合堆载预压处理时的地表沉降、地下水位等监测分析,对真空联合堆载预压处理火山灰沉积结构性软土加固效果进行分析。研究发现,真空联合堆载预压下土体沉降变形明显,效果显著,地表最终沉降量达4m左右,卸载时沉降速率为0～0.5mm/d,满足工后沉降的要求,说明真空联合堆载预压对火山灰沉积结构性软土的加固效果显著。另外经过加固处理后,火山灰沉积结构性软土的孔隙比、压缩系数和渗透系数等物理力学指标均有较大的改善,能够满足工程需求。     

流泥的工程特性分析研究

针对我国沿海港口中黄骅港、深圳港、连云港港、天津港4个地区的代表性流泥进行室内试验分析,并对黄骅流泥进行了室内大型模型槽真空预压试验.分析认为,黏土矿物的种类与含量是影响淤泥性土强度的主要因素;淤泥性土含水率和其十字板强度之间存在着良好的相关关系;采用真空预压法加固大面积高含水率的超软土要进行现场试验研究.     

鱼山海域促淤围涂工程软土特征及土工指标分析

针对鱼山海域软土十分发育、对工程建设影响较大的问题,进行该海域软土土工试验成果分析研究,包括③2层淤泥质粉质黏土层物理、力学指标等影响因素;采用数学统计方法分析主要指标的相关性。结果表明：该层土工程性质差,常规物理试验指标离散性较小;天然含水率与孔隙比、液限与塑限、塑性指数具有明显线性相关特性;抗剪强度随着深度增加而呈现十字板原位测试（原状）＞直剪快剪＞固结快剪规律。     

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。     

黄骅港区软土路基真空预压加固效果分析

依托渤海新区黄骅港综合港区某道路地基处理工程实践,真空预压加固效果采用现场取土、室内试验及原位测试相结合的方式进行检验,对该区域土体地基承载力、不排水抗剪强度、锥尖及侧壁阻力、标贯击数、原状土的物理力学指标等参数进行测试、分析。结果显示真空预压处理后该区域原泥面10 m范围内土体的含水率、孔隙比、压缩模量、土体粘聚力、内摩擦角等物理力学指标明显改善,地基加固效果显著;而原泥面10 m以下区域土体加固效果也有一定影响,但加固效果有限。     

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。     

超软土的工程性质分析

吹填淤泥质土和黏性土围海造陆过程中,水力分选、漂流导致出水口附近区域形成含水率高、塑性指数高、压缩性大和强度低的淤泥和流泥等超软土,真空预压加固后的强度难以达到理想的加固效果。为了能有效地对超软土进行加固,在较广泛收集我国沿海地区超软土加固前后物理力学指标的基础上,结合多项室内试验结果,对超软土的工程特性进行了较为系统的分析研究。此外,还分析了超软土的固化试验、真空联合电渗试验等结果。结果表明加固后的超软土地基承载力可以达到堆场使用要求。     

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。     

异步真空预压法处理超软土的室内试验及机理*

针对真空预压处理超软地基过程中出现的排水板滤膜外土颗粒聚集现象,提出并通过室内试验研究一种新型真空预压方式——异步真空预压法。该法对相邻的竖向排水体在同一时间下施加不同的真空度,实现对超软土的异步真空吸水预压,缓解因土颗粒单向迁移造成排水体滤膜及膜外土体的淤堵。通过室内试验发现,真空度调节对真空预压的处理效果具有明显影响,同时,异步吸水真空预压排水量是常规真空预压的1.1倍,效果优于常规真空预压;通过对异步真空预压法的机理分析,认为异步真空预压法可保持零速面移动范围内的细颗粒含量,防止细颗粒的过量迁移,有助于缓解超软土的固结排水中的淤堵问题。     

武汉河漫滩相软土工程特性试验及对比研究

从宏观及微观意义上认识不同地域软土的工程特性并分析其成因不仅具有重要的理论意义,对于工程设计施工也具有重要的参考价值。从基本物理力学性质、粒度分析、微观结构、矿物成分、元素分析等方面对武汉冲积河漫滩相淤泥质软土进行了一系列试验研究,结果表明:武汉软土是一种具有高含水率、高孔隙比、高压缩性、高黏粒含量、高有机质含量、中灵敏度的饱和软土,具有较强的结构性。并根据软土成因类型和地域分布特征,针对性选取了参考文献中他人研究的海相沉积的南海软土、海口软土和湖相沉积的北京翠湖湿地土的试验数据与文中的武汉软土进行对比分析,探讨了不同成因软土宏微观工程性质的异同性。软土的成因类型、地域分布、微观结构、矿物成分等因素影响和决定着软土的工程性质。     

初始含水率对真空预压加固吹填淤泥影响试验研究

针对传统的真空预压设计和施工方式较为粗放,主要依靠经验进行,缺乏相关的工程参数的问题。设计不同吹填淤泥初始含水率进行了四组室内对比试验,通过分析孔隙水压力,排水量,沉降量,土体的含水率以及十字板剪切强度等指标的变化规律,探究真空预压处理效果与淤泥初始含水率之间的关系。试验结果表明,含水率高的吹填淤泥在靠近排水板处孔隙水压力消散更快;初始含水率越大,排水固结达到稳定的时间越长;初始含水率高的吹填淤泥在真空预压法处理后仍然具有较高的含水率,对应的土体平均强度较低;试验建立了初始含水率与加固后土体强度之间的线性拟合公式。     

真空预压机理模拟装置

真空预压技术已广泛应用于软土地基的加固，但目前所提出的加固机理缺乏直观性，难以令人信服和认同，特别是关于影响深度这一困惑工程界多年的疑问，尚未得到令人满意的回答。文章介绍了研制的一套真空预压机理的演示模型装置，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，试验结果和相关分析有力地证明真空预压的有效加固深度大于10m。     

软土地基水下真空预压固结离心模型试验

采用新发明的真空吸水系统应用于离心机中,可以使土体产生向上渗流并模拟软土地基真空预压。为获得理想的水下真空预压固结对比效果,竖井采用2种不同井间距的砂井,密封膜采用完全覆盖的形式。用发明的装置产生水下真空得以模拟软土水下固结行为。介绍了模型制作、试验程序及真空发生系统,并分析了孔隙水压力、变形、不排水剪切强度的改变和不同井间距对固结速率的影响。     

软土真空预压法加固效果分析

本文以缅甸某真空预压工程为依托,研究了真空预压等地基处理方法对缅甸软黏土层的加固效果。在真空预压前后,分别对各个钻孔的土样进行室内土工试验以及现场的标准贯入试验,再进行对比分析,研究真空预压法的加固深度和效果。得出以下结论:真空预压对缅甸软黏土有较强的加固效果,含水率、孔隙比、压缩系数变小,内聚力、内摩擦角、压缩模量、标贯击数变大,加固深度最大可达到地表以下19 m左右;而在加固深度范围内,其加固的效果随着深度的增大而不断衰减;真空预压对软黏土层加固,其含水率与孔隙比降低了10%~15%左右,压缩模量提高了15%~40%左右,标贯击数提高了50%~60%左右;另外,软黏土层中的淤泥质黏土层经过加固后定名变化为黏土,效果明显。     

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。     

等压下真空-堆载联合预压法与真空预压法对比试验研究

对于温州地区的吹填土,当使用普通真空预压法处理时难度较大、真空度传递欠缺、空隙水压力消散过慢、土体深层加固效果较差,因此需要堆载进行联合处理。在等压条件下,设置纯真空预压和真空-堆载联合预压室内试验对照组,在抽真空至土体表层沉降稳定后对真空-堆载预压联合组以4kPa/d的堆载速率进行堆载,与普通真空预压法的表层沉降量、真空度、孔隙水压力、抗剪强度、含水率等指标对比表明,真空-堆载联合预压法处理后土体的物理指标均优于普通真空预压处理的土体,说明真空-堆载联合预压法能够有效地提高软土地基的加固效果。     

真空预压处理吹填土的压缩率计算方法研究

针对吹填土经真空预压处理后压缩率计算及预测难的问题,采用理论研究和模型试验的方法,推导得到了基于土的物理参数含水率、密度和土粒比重的吹填土压缩率计算公式。结合多个工程实例对真空预压处理后吹填土的含水率、密度及孔隙比与塑性指数的关系进行了统计分析,并建立了关系曲线用于吹填土真空预压处理后指标的预测,形成了由计算公式及处理后指标预测构成的吹填土压缩率计算方法。该方法的实际应用结果表明,预测压缩率与实际监测压缩率有较好的一致性,可以为以后类似工程吹填土压缩率的计算和预测提供参考。