新近吹填土的真空动力固结变形特性分析

摘要

真空动力固结作为一种地基处理新技术，具有许多优点，已在实际工程应用中取得了很好的效果；但由于在理论研究方面尚不够深入，制约了真空动力固结法在地基处理工程中的应用和发展。
　　 本文研究了真空动力固结的加固机理和地基土沉降的变化规律，提出了较为合理的沉降计算方法，并结合实际工程，在现场试验的基础上，分析了真空动力固结法处理新近吹填软基的加固效果及影响因素，确定了各施工参数的设计方法。本文的主要研究内容如下：
　　 (1)对真空动力固结的加固过程及特征进行分析。揭示了真空井点降水的主动性这一特点，从土体有效应力、动水压力及井点真空等方面综合分析了降水产生的地面沉降的原因及过程。研究了非饱和与饱和土的强夯加固原理，并对夯锤与地面接触应力、接触时间、夯能的一维传播特征及强夯有效加固深度进行了深入分析，探讨了强夯加固土体时产生的几种破坏现象的原因。
　　 (2)对强夯冲击荷载作用下的地面变形特征加以研究。分析了强夯冲击荷载作用下的孔压变化规律，推导了孔压求解公式及固结方程。研究了强夯冲击荷载作用下地面变形的产生过程、组成及特征，总结了地面变形的规律。
　　 (3)对真空动力固结加固地基沉降计算方法的推导。确定了降水引起土体有效应力变化的计算方法，并以此来计算降水产生的地面沉降量。分别推导了夯沉量和场地平均沉降量的计算方法，并研究了二者之间的量化关系。将两部分沉降量综合考虑，提出了求解真空动力固结施工期间地基沉降的理论计算方法。
　　 (4)结合现场试验探讨了真空动力固结处理吹填软基的加固效果。对试验场地的地面变形规律、有效加固深度等方面进行深入分析。将理论计算结果与试验测试结果进行对比分析，建立了根据现场试验预测大面积施工时的地面沉降量计算公式，完善了以上的理论计算方法。探讨了土方量及施工后场地标高的确定方法，可为实际工程提供指导。分析了影响真空动力固结加固效果的因素，并确定了施工参数的优化设计方法。