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《淺談?wù)婵疹A(yù)壓法在軟基加固中的運(yùn)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺談?wù)婵疹A(yù)壓法在軟基加固中的運(yùn)用真空預(yù)壓法是在地基表面鋪設(shè)密封膜，通過特制的空氣抽取設(shè)備將空氣排出，制造真空環(huán)境，使密封膜下砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道內(nèi)形成負(fù)壓，提高孔隙水的排出速度，加快土體的固結(jié)速度，增強(qiáng)土體強(qiáng)度。通過對(duì)真空預(yù)壓法施工現(xiàn)場表面沉降、分層沉降、水平位移、土體性質(zhì)參數(shù)在加固前后的變化的觀測和研究，得出真空預(yù)壓法加固軟基土體不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)，施工機(jī)具和設(shè)備簡單，便于操作，工期短，費(fèi)用低等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞真空預(yù)壓；加固機(jī)理；現(xiàn)場檢測 U416.1A1674-6708（2011）46-0
2、157-02 0引言 我國沿海地區(qū)分布著大量海相和湖相沉積的軟土地層，這種軟土地層含水量高、孔隙比大、滲透性差、強(qiáng)度及承載力低，且具有明顯的流變性。在這種軟弱地基上修建工程，常常會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)或路堤沉降過大，難以穩(wěn)定。為此，必須要對(duì)天然地基進(jìn)行加固處理。目前多采用技術(shù)上較為成熟、費(fèi)用較為節(jié)省的排水固結(jié)法。真空預(yù)壓是排水固結(jié)法的一種，具體的操作方法是在地基表面鋪設(shè)密封膜，并通過特制的真空設(shè)備抽取空氣形成真空，使砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道內(nèi)形成負(fù)壓，加快孔隙水的排出速度，加速土體固結(jié)，并提高土體強(qiáng)度
3、?！ ≌婵疹A(yù)壓法最早是瑞典的杰爾曼（an）教授于1952年提出，但直至1980年，交通部第一航務(wù)工程局科研所在天津新港開展現(xiàn)場試驗(yàn)研究，1982年在天津新港軟基加固工程中成功應(yīng)用，解決了實(shí)用密封薄膜、抽真空裝置及關(guān)鍵施工工藝，使該法由理論轉(zhuǎn)為實(shí)踐。目前，真空預(yù)壓法已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事業(yè)和機(jī)場等工程中得到廣泛應(yīng)用，并取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益?！ ?真空預(yù)壓法加固機(jī)理 真空預(yù)壓法的過程是利用抽水真空泵在砂墊層中形成一定的真空度，通過豎向排水體逐漸向下傳遞，使整個(gè)加固內(nèi)的孔隙水
4、壓力降低，形成負(fù)的超靜孔隙水壓力，使得地基土體產(chǎn)生排水固結(jié)，以達(dá)到最終加固地基的目的。根據(jù)太沙基有效應(yīng)力原理有:σ=σ'u 兩邊微分并移項(xiàng)得:dσ'=dσ-u 即：dσ'=-du 式中，σ是總應(yīng)力，σ'是有效應(yīng)力，u是孔隙水壓力?！ ?duì)于真空預(yù)壓，土體的總應(yīng)力不變。在真空預(yù)壓過程中，由于真空預(yù)壓是一種球應(yīng)力，三個(gè)方向的應(yīng)力增量均相等，也就是說土體的有效主應(yīng)力同步增大-du。同時(shí)，隨著土體有效應(yīng)力的增大，土體發(fā)生排水固結(jié)，最大剪應(yīng)力與莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離增大，即逐漸遠(yuǎn)離破壞線，土體越來越
5、安全。所以真空預(yù)壓加固過程中不會(huì)出現(xiàn)地基失穩(wěn)的現(xiàn)象也不會(huì)發(fā)生剪切破壞?！ ?工程實(shí)例 某工程位于上海市浦東新區(qū)，具體的地質(zhì)條件是一層1.5m的填土，一層1.5m厚的粉質(zhì)粘土，一層6m厚的淤泥質(zhì)粘土，第四層是8.5厚的淤泥質(zhì)粘土，第五層為約8.0m厚的粘土，第六層是4.0m厚的粉質(zhì)粘土，其下是未鉆穿的粉砂層，加固場地為90m90m的正方形?！ ?施工概況 施工程序：場地地表水疏干→場地平整→鋪設(shè)一層土工布→鋪設(shè)下層風(fēng)化砂墊層→鋪設(shè)下層排水砂墊層→粘土帷幕、打設(shè)塑料排水板→埋設(shè)真空分布管→鋪設(shè)上層
6、排水砂墊層→鋪設(shè)一層土工布→鋪設(shè)密封膜→真空泵安裝連接→抽真空預(yù)壓固結(jié)土層?！ 〖庸虉龅氐乃芰吓潘灏凑杖切闻帕?、間距1.6m，打入深度為20m。砂墊層的厚度均為0.5m，砂墊層填筑之后立刻插塑料排水板，之后迅速進(jìn)行真空預(yù)壓施工。該工程從2008年12月18日開始抽真空，至2009年3月28日卸除真空荷載，真空穩(wěn)定在85kPa左右之后。 4現(xiàn)場監(jiān)測及成果分析 我們在檢驗(yàn)真空預(yù)壓法加固軟基的效果時(shí)，往往根據(jù)地基是否穩(wěn)定來判斷，在加固區(qū)內(nèi)埋設(shè)大量現(xiàn)場設(shè)備，包括表面沉降板、分層沉降、真空度加固區(qū)外
7、的測斜監(jiān)測等，根據(jù)監(jiān)測地基不同深度土體的側(cè)向變形情況來研究真空預(yù)壓加固機(jī)理?！ ?.1表面沉降 通過實(shí)驗(yàn)，我們可以根據(jù)結(jié)果繪出沉降曲線，曲線顯示卸載前中部最大沉降一般在9m以內(nèi)，邊緣沉降在7.5m左右；卸載后中部沉降為8.3m，邊緣沉降在7m左右，隨著時(shí)間的推移，沉降速度減緩，這充分說明了土體主固結(jié)變化速率是一個(gè)漸變收斂的過程。 4.2分層沉降 實(shí)驗(yàn)顯示，真空預(yù)壓區(qū)18m~30m得土層壓縮量小，12m以內(nèi)的土層壓縮量大，沉降明星，12m~18m得深度會(huì)出現(xiàn)前期沉降，后期土質(zhì)趨于穩(wěn)定，沉降也不
8、太明顯，隨著制造真空的過程的深入，不會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模沉降現(xiàn)象?！ ?.3水平位移 真空預(yù)壓區(qū)測斜管水平位移在開始抽真空后，測斜管有向加固區(qū)內(nèi)的水平收縮變形。17m以上的土層會(huì)隨著抽真空的過程進(jìn)行發(fā)生明顯的水平位移，而17m以下的土層，土質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)明顯的水平位移?！ ?結(jié)論 1）真空預(yù)壓法的主要加固機(jī)理是改變地基的孔壓邊界條件，針對(duì)本研究的實(shí)際工程，表明真空預(yù)壓的直接作用范圍可到地表以下18m； 2）加固過程中土體除產(chǎn)生豎向壓縮外，還伴隨側(cè)向收縮，不會(huì)造成側(cè)向擠出，特別適于超
