孔隙水壓力消散分析

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1、孔隙水壓力消散分析1、天津中心漁港陸域三期地基處理工程(一期工程)東三區(qū)真空預(yù)壓區(qū)簡(jiǎn)介東三區(qū)共3個(gè)小區(qū)，從西向東分別為QZ-1、QZ-2、QZ-3區(qū)，總面積38019.64m2。設(shè)計(jì)真空恒載抽氣時(shí)間為75天，設(shè)計(jì)恒載壓力為60~70kpa。預(yù)壓穩(wěn)定、卸荷標(biāo)準(zhǔn)⑴固結(jié)度≥85％（按沉降量曲線(xiàn)計(jì)算）。⑵連續(xù)5～10天的平均沉降量不大于2.0mm/d。⑶有效滿(mǎn)載預(yù)壓時(shí)間不小于75天。2、各種方式加固軟土地基的基本原理排水預(yù)壓加固法從荷載方式上來(lái)劃分，主要有堆載、真空預(yù)壓、真空聯(lián)合堆載幾種方式。不同方式孔隙水壓力的消散方式是不同的。對(duì)于堆載和真空聯(lián)合堆載的情況，它是通過(guò)加載后的總應(yīng)力增加，由

2、孔隙水壓力的逐漸消散實(shí)現(xiàn)地基加固的，而孔隙水壓力的增高過(guò)程同時(shí)伴隨著孔隙水壓力的消散，因而較難準(zhǔn)確確定孔隙水壓力增高值，也就給準(zhǔn)確確定孔隙水壓力的消散值帶來(lái)困難；真空預(yù)壓情況下，總應(yīng)力保持不變，其通過(guò)孔隙水壓力的降低，地基有效應(yīng)力的增加實(shí)現(xiàn)地基的加固。3、真空度、真空壓力、孔隙水壓力與超靜孔隙水壓力的概念孔隙水壓力：土體中某點(diǎn)孔隙水承受的壓力?？紫端畨毫κ侵傅叵嘛柡退谑艿綐痘┕さ葦D壓時(shí)產(chǎn)生的水壓力。指土壤或巖石中地下水的壓力，該壓力作用于微?；蚩紫吨g。例如，對(duì)于無(wú)水流條件下的高滲透性土，孔隙水壓力約等于沒(méi)有水流作用下的靜水壓力?？紫端畨毫κ怯伤淖灾匦纬傻臐B流場(chǎng)產(chǎn)生的，是由作

3、用在土體單元上的總應(yīng)力發(fā)生變化導(dǎo)致的，這一種情況易發(fā)生在壓縮性較大、滲透系數(shù)較小的土體中。超靜孔隙水壓力：是由土的變形趨勢(shì)引起的孔隙水壓力，也就是說(shuō)，土體本應(yīng)發(fā)生應(yīng)變，但由于一時(shí)排水受阻，土中產(chǎn)生孔隙水壓力，使作用于土骨架上的有效應(yīng)力發(fā)生變化，從而限制其變形。超靜孔隙水壓力往往伴隨著滲流和固結(jié)。真空度：表示真空狀態(tài)下氣體的稀薄程度，通常用壓力值來(lái)表示。所謂“真空“，是指在給定的空間內(nèi)，壓強(qiáng)低于101325帕斯卡(也即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)約101KPa)的氣體狀態(tài)。真空壓力：絕對(duì)壓力(以絕對(duì)真空作為起點(diǎn)的壓力值)與大氣壓力之差。真空壓力在數(shù)值上與真空度相同，但應(yīng)在其數(shù)值前加負(fù)號(hào)。在工程實(shí)

4、踐中，經(jīng)常采用真空度探頭和孔隙水壓力計(jì)兩種儀器測(cè)量真空度和負(fù)壓。真空度與孔隙水壓力是兩個(gè)不同的概念，前者描述氣體狀態(tài)，后者描述液體狀態(tài)，在土體中某點(diǎn)真空表測(cè)試的真空度與測(cè)點(diǎn)處的孔隙水壓力差并不相同。當(dāng)真空度測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在地下水位以上時(shí)，孔壓計(jì)和真空表的測(cè)試結(jié)果基本一致；當(dāng)真空度測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在地下水位以下時(shí)，真空表反映的真空度比孔壓計(jì)測(cè)試的孔隙水壓力差小，若真空管抗折強(qiáng)度較高，在土體壓縮時(shí)保持彎而不折即截面面積不變。4、各監(jiān)測(cè)儀器的觀測(cè)頻率⑴孔隙水壓力儀埋設(shè)：三個(gè)小區(qū)每個(gè)區(qū)1組，1組5-6個(gè)孔隙水壓力探頭，埋設(shè)標(biāo)高為+3~-11m，基本每2-3m深即放置一個(gè)孔隙水壓力探頭。⑵孔隙水壓力儀在加

5、荷期間每天觀測(cè)一次，滿(mǎn)載后兩天觀測(cè)一次，在真空預(yù)壓后期可調(diào)整為3～4天觀測(cè)一次。⑶水位儀在真空預(yù)壓初期2天觀測(cè)一次，在真空預(yù)壓后期可調(diào)整為3～4天觀測(cè)一次。5、東三區(qū)QZ-1~3區(qū)真空壓力度數(shù)QZ-1區(qū)于2012年4月10日真空壓力滿(mǎn)載，QZ-2、3區(qū)2012年4月9日真空壓力滿(mǎn)載。自真空壓力滿(mǎn)載后，三個(gè)區(qū)濾管中與膜下真空壓力一直保持在75~88kpa。6、孔隙水壓力消散情況的判定⑴目前對(duì)孔隙水壓力消散情況的判定，多采用經(jīng)驗(yàn)法，以設(shè)計(jì)滿(mǎn)載壓力70kpa為例，前期孔隙水壓力正常值應(yīng)為-50kpa，后期孔隙水壓力值稍高一些。⑵孔隙水壓力消散快慢的影響因素主要有時(shí)間、土質(zhì)等因素，土質(zhì)為砂

6、性土或滲透性較好土質(zhì)的情況下，一般孔隙水壓力消散在進(jìn)入恒載抽氣階段即可穩(wěn)定在正常值。若是淤泥質(zhì)土或粉質(zhì)粘土等土質(zhì)，消散的時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)。⑶目前東三區(qū)QZ-1區(qū)表層孔隙水壓力消散值為-45kpa，QZ-2區(qū)為-59kpa，QZ-3區(qū)為-30kpa，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，QZ-3區(qū)孔隙水壓力消散緩慢。東三區(qū)孔隙水壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表如下表：QZ-1區(qū)孔隙水壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表（單位：kPa）區(qū)號(hào)線(xiàn)型埋深3月15日3月30日3月31日4月1日4月2日4月3日4月5日QZ-1KYZ-93081.5m15.2711.1010.8410.489.749.439.16KYZ-93423.5m35.6728.1628.4

7、128.0427.2826.9427.40KYZ-94106.0m57.6745.8845.8045.2944.5944.3244.82KYZ-1828.5m84.6578.4278.4278.3277.8077.4977.17KYZ-936911.0m113.42101.90101.98101.9899.8298.7598.41QZ-1區(qū)孔隙水壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表（單位：kPa）區(qū)號(hào)線(xiàn)型埋深4月6日4月7日4月8日4月9日4月10日4月11日4月12日QZ-1KYZ-93