侧向密封墙技术在真空预压工程中的应用研究

摘要

真空预压法作为一种经济、有效的加固软土地基的方法，在沿海地区的软基处理工程中得到了广泛的应用。真空预压工程主要包括施压系统，排水系统和密封系统（水平向和侧向）三个部分，其中密封系统性能的好坏是决定真空预压加固效果成败的关键。本文结合3个真空预压软基处理工程，分别针对不同地质条件提出了几种不同的侧向密封系统，并对其气密性能进行了研究。开展的研究工作和结论主要有： 1、粘土密封墙在大面积真空预压软基处理工程中的应用研究。 （1）总结了粘土密封墙侧向密封系统的成套施工工艺，借助于土力学中的土水基质势的概念，对粘土密封墙的抗渗性能进行了分析。引进了地下水力学中的库萨金公式，并根据该公式可以粗略估算出水位降深对粘土密封墙内的影响半径。 （2）结合广州港南沙护岸围堰真空预压软基处理工程，进行了粘土密封墙的泥浆配合比试验和工艺桩试验，得出当粘土密封墙厚度大于1m，渗透系数小于10—6cm/s，可以满足真空预压期密封墙持久抗渗要求。 （3）首次提出了解决共用密封墙处的密封膜承受双向抗渗易出现拉裂这一难题的工程措施。 （4）通过现场观测的密封墙内外的真空度情况、地面表层沉降、孔压以及加固前后土体的抗剪强度对比等数据分析，证明了粘土密封墙侧向密封系统在大面积真空预压工程中的有效性。 2、单排粘土密封墙结合垂直铺塑的侧向密封工艺的应用研究。 （1）结合深圳西部某码头真空预压软基加固工程，介绍了垂直铺塑的应用概况，从密封膜材料的渗透性角度阐述了该密封方法的防渗机理。 （2）采用了单排粘土密封墙结合垂直铺塑的侧向密封工艺，成功解决了该工程中的由围海造地大砂袋构筑的围堰边界内侧容易漏气的问题。 （3）通过现场地表沉降、孔隙水压力的监测数据及加固前后十字板剪切试验，现场钻孔取样试验结果，综合评价了粘土密封墙结合垂直铺塑的侧向密封技术的密封效果。 3、人工插塑结合单排粘土密封墙的密封技术的试验研究。 （1）提出人工插塑结合单排粘土密封墙技术，结合沙仔岛多用途码头软基加固工程进行了试验研究。 （2）分析了人工插塑结合单排密封墙的密封技术的抗渗性能及可行性，并介绍了该工艺的施工流程。 （3）通过对膜下真空度和孔隙水压力消散情况的现场测试结果分析，表明单排粘土密封墙结合人工插塑技术完全可以满足密封要求，并且同双排粘土密封墙技术、传统垂直铺塑技术这两种侧向密封系统相比，大约可以节约施工成本40％和至少缩短一半以上的工期（按5m平面长度计量），经济效益显著。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1问题的提出

1.2真空预压法的国内外应用概况

1.3真空预压工程中的密封系统的研究

1.3.1密封膜的分类及力学特性

1.3.2粘土密封墙研究及应用现状

1.3.3垂直侧向铺塑技术研究及应用现状

1.3.4人工插塑结合粘土密封墙技术的可行性分析

1.4本文的主要研究内容

第2章真空预压施工工艺简介

2.1真空预压加固软土原理及其特征

2.2真空预压施工工艺简介

2.2.1铺设土工织物

2.2.2砂垫层

2.2.3塑料排水板施工

2.2.4侧向密封系统施工

2.2.5真空预压施工

2.3本章小结

第3章粘土密封墙密封技术及应用

3.1粘土密封墙旌工工艺

3.1.1测量放样

3.1.2制作泥浆

3.1.3密封墙搅拌方法

3.2粘土密封墙抗渗性能分析

3.2.1墙体抗渗性能分析

3.2.2水位降深在密封墙体内的影响半径

3.3粘土密封墙在大面积真空预压软基加固中的应用

3.3.1工程概况

3.3.2工程地质条件

3.3.3粘土密封墙设计及抗渗性能分析

3.3.4泥浆配合比试验

3.3.5工艺桩试验

3.3.6密封墙处预埋密封膜

3.3.7双排长短桩结合方案的实施

3.3.8共用密封墙双向抗渗处理

3.4粘土密封墙气密性效果分析

3.4.1密封墙内外的真空度分析

3.4.2地表沉降观测成果分析

3.4.3孔隙水压力观测成果分析

3.4.4加固前后十字板剪切试验成果分析

3.5本章小结

第4章垂直铺塑密封技术在某真空预压工程中的应用

4.1垂直铺塑应用概况及防渗原理

4.1.1应用概况

4.1.2防渗机理

4.1.3垂直铺塑施工工艺

4.2工程简介

4.2.1地质条件

4.2.2密封方案的比选

4.2.3技术要求

4.3施工工序

4.3.1密封深度的探摸

4.3.2粘土密封墙施工

4.3.3开槽

4.3.4垂直铺塑及回填

4.3.5真空预压施工

4.4真空预压加固效果评价

4.4.1地表沉降观测结果

4.4.2孔隙水压力观测结果

4.4.3加固前后土体十字板剪切试验成果分析

4.4.4加固前后钻孔取样土工试验成果分析

4.5本章小结

第5章人工插塑结合粘土密封墙试验研究

5.1工程概况

5.2现有密封技术的不足

5.3人工插塑结合粘土密封墙技术试验研究

5.3.1人工插塑结合单排粘土密封墙技术的抗渗性能分析

5.3.2人工插塑结合单排粘土密封墙技术的施工工艺

5.3.3施工情况

5.4人工插塑结合粘土密封墙的密封效果分析

5.4.1膜下真空度监测成果分析

5.4.2孔隙水压力监测成果分析

5.4.3有效解决加固后的密封墙处不均匀沉降

5.5经济效益分析

5.6本章小结

第6章结论及建议

6.1主要的研究成果和结论

6.2进一步的研究建议

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果