真空联合堆载预压分析及土孔隙压力监测设备开发

摘要

软土是我们在工程中很常见的一种土，这种土质的工程力学性质差，通常情况下并不适合在其上面进行建筑物的建造。但是随着我国经济建设的飞速发展，越来越多的各式建筑应景而生，加之虽然我国土体辽阔，可是主要经济区域集中在东部沿海地区，可用土地面积依旧有限，因此，软土地区也作为不可或缺的土地资源不断地被开发利用。由于软土地基的软弱性，在我们工程建设前往往要对其进行一系列的处理和加固。对于软土地基的处理上，主要分为土质改良和排水固结两大种类，本文以排水固结法中的真空联合堆载预压法进行了工程、施工监测与检测及机理的研究分析。在另一方面，目前阶段，人们对软土已经做了大量的研究，土体中的孔隙水压力监测也有了一系列设备，可是对于非饱和土中的孔隙气压的监测并没有有效的设备，为此本课题组一直在积极的致力于此种设备的开发和一系列改进工作。 对于真空联合堆载预压加固软基，本文依照实际工程，介绍了此种工法的施工技术工艺工法和施工技术控制要求。并在本工程中进行了施工监测，监测项目分为膜下真空压力、地表沉降、分层沉降、孔隙水压力、地下水位、边桩侧向位移等六项，通过监测数据的归纳分析发现，在场区内部的真空压力由真空泵向四周呈现缩减的状态；孔隙水压力计在地下水位以上部分不能够准确的反映出非饱和土孔隙压力的问题；水位管内的水位在打开封冒之后会随时间不断下降。本文还结合加固前后的十字板剪切实验和静力载荷试验验证了真空联合堆载预压在软基加固中的有效性。通过真空预压与堆载预压对比结合的方式，在微观与宏观机理上进行了部分研究，论证了这种工艺方法在软土地基加固上有着加固时间短，沉降速率快，加固效果显著，以及工后沉降量小的优势。 设计制作了一种新的孔隙压力监测设备，并且可以应用于非饱和土中的孔隙气压的监测。通过现场在海滩砂性土的实验中，验证了对于天然土体地下水位下降会使其内部产生负压的现象，也说明了设备在非饱和土中的孔压监测方面的可用性。之后在透水率低的淤泥质海滩中的软粘土进行试验，发现设备内部的水在现场监测中难以排出的现象。针对这一种现象，重新对此进行优化改进，从构造上加入排水系统，以使得设备适用于软粘土以及其他各种工况下的土体，为软基沉降机理的研究提供一种新的技术支持，对实际工程监测提供了新的监测手段。

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