新型真空预压法加固软粘土基试验研究

摘要

目前国内大多数围海造陆形成的吹填土地基都需要经过真空预压加固处理后才能被开发利用。尽管真空预压技术已在大面积工程实践中被广泛应用，但传统真空预压仍存在排水板於堵效应、真空度延深度衰减严重、深层土体加固效果不良、工期时间长以及地基承载力低等问题，因此现有的真空预压技术需要进一步的改进和创新，从而改善现有真空预压处理吹填软粘土地基处理效果。
　　本文在阅读大量文献的基础上，结合温州地区海涂围垦工程项目，探究新型真空预压法加固吹填滩涂淤泥地基以解决现有传统真空预压存在的於堵效应、真空度延深度衰减严重、深层土体加固效果不良、工期时间长以及地基承载力低等问题，主要内容如下：
　　开展分阶段式真空预压和传统真空预压室内对比试验。分阶段抽真空的平均最大沉降量达到176.4 mm。相比于传统一次性抽真空的最大沉降量，增加了10 mm。分阶段抽真空加固后的固结度为89.09%，而传统一次性抽真空的固结度为84.67%，说明分阶段抽真空能够较大地提高土体固结效果。SEM照片显示排水板周围形成了反滤层，较大程度地缓解表面淤泥抱团现象，验证了阶段式真空预压初步能解决於堵效应。
　　开展多层排水式真空预压和传统真空预压室内对比试验。三层排水式真空预压排水板真空度衰减梯度为5.2 kPa/m，传统单层排水排水板真空度衰减梯度为12.8 kPa/m，真空度衰减得到减少。传统单层排水真空预压试验后含水量减少率为46.91%；双层排水真空预压（单层砂置于中间）试验后含水量减少率为57.63%（比传统单层提高22.85%）；双层排水真空预压（单层砂置于底部）试验后含水量减少率为55.71%（比传统单层提高18.76%）；三层排水真空预压试验后含水量减少率为60.65%（比传统单层提高29.29%）双层放砂效果优于单层防砂，即三层排水效果优于双层排水，远优于传统的单层排水真空预压。三层排水真空预压试验后土体整体平均强度为23.6 kPa比传统单层排水高202.6%。三层排水层下土体整体加固均匀，深层土体的加固得到明显提升。
　　开展增压式真空预压和传统真空预压对比现场试验。试验过程中沉降稳定后增压区开始增压有后续沉降产生，验证增压式真空预压相对传统真空预压有作用。根据实测孔隙水应力值可推算出地基土体不同土层点位孔隙水压力累计消散值，通过不同区域之间孔隙水压力随时间、深度的变化的曲线对比，增压式真空预压区域B的孔压消散量为11.1 kpa~31.8 kpa；传统真空预压区域(F区)的孔压消散量为13.9 kpa~25.38 kpa。孔隙水压力消散量沿深度基本呈现出逐渐减小的规律。各区的板内真空度变化基本上呈前期波动幅度较大后期逐渐稳定的趋势且真空度均沿深度逐渐衰减，且衰减量不大。增压真空预压区域B板内真空度衰减量为6 kPa~12 kPa，增压开始后有减小趋势，是增压所造成的。试验后地基土承载力极限值检测值及相应沉降量，增压区2个测点分别为70 kPa，23.54 mm；60 kPa，24.17 mm。传统区分别为40 kPa，27.20 mm；40 kPa，27.49 mm，增压式真空预压工艺对比传统真空预压能提高地基承载力50%。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究背景

1.2 研究的目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 分阶段式真空预压室内模拟试验

2.1 引言

2.2 试验目的和内容

2.3 试验土样

2.4 试验装置及过程

2.5 试验试验结果及分析

2.6 工程应用可行性分析

2.7 本章小结

第3章 多层排水式真空预压室内模拟试验

3.1 引言

3.2 试验原理

3.3 试验目的和内容

3.4 试验准备

3.5 试验方案

3.6 试验结果及分析

3.7 工程应用可行性分析

3.8 本章小结

第4章 增压式真空预压加固处理现场试验

4.1 引言

4.2 工程项目背景

4.3 增压式真空预压法原理

4.4 试验方案及过程

4.5 监测结果及加固效果分析

4.6 试验后浅层平板载荷试验检测结果分析

4.7 处理后地基开挖状况

4.8 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢