真空预压中真空度与孔隙水压力的关系分析
真空预压中负压荷载的分析与定义
真空 预压 自 ２ 纪 ８ Ｏ世 Ｏ年代在 我 国首 次试 验之后 ， 我 国工程 师们经 过 ２ 年 的探 索 与 发展 ， Ｏ多 目前 在 工程
压力值 称为超 静孔 隙水压 力 （ 简称超 孑 压 ） Ｌ 。
孔 压 的测 量一 般用 电测式孔 压计 进行 ， 而超孔 压 的
界已得到普遍使用， 同时在理论研究方面也取得了许多 重要成果 。负压在真空预压 中传递和量测工作对工程 设计 、 监测 以及真 空预压 机理研 究起 着重要 作用 。工程 界 中对现场 负压 的测 试及 其 结 果 的分 析在 理 论 上存 在 些 分歧 ， 导致不 同工程 报道 的测试 和分析 结果存 在较 大 的甚至是 定性上 的差 异＿ ］ １ 。结 合室 内试验 与现 场测
一
测量 ， 则需要通过孔压与水位的测量结果计算得到 。 １ ３ 负压传 递的 理论分 析 ． 负 压传递是 真 空预压 加 固地 基 的核心所 在 ， 面通 下 过 一个 室 内试 验来对 负压 的传递 进行理 论分 析 ， 假定 抽 真空过程中地下水补给与 出水量相等个大气压下， 如果土体中的孔隙是互相连通而 又充 满着水 ， 则孔 隙 中 的水 服从 于 静水 压 力 分 布规 律 。 这种 由孔 隙水 传递 的应 力 ， 孔 隙水 压 力 （ 称 孔 压 ） 称 简 。 工程 中为 了方便应 用 ， 超过静 水压力 的那 部分 孔隙水 把
负压。即为 Ａ Ｂ面的压力从 Ｐ 下降到 Ｐ ， ０ 分析 ｚ （ 忽 略气体 的重量 ， Ｚ 点 压 力 与 Ａ 即 Ｂ面 压 力 相 等 ） Ｋ 与 ｚ 点的压 力 ： ｆ ＡＢ面绝对压 力 ＝ Ｐ ＝ ｏ ＝
Ｋ ２ 【 ｌ Ｉ Ｋ ２
隙水 压力 ， 值 与 式 （） ＡＢ面上 的大气 压 力 变 化 值 其 ２中 相等 。表示 水 面所 受 大气 压力 绝对 值将 下 降 ， 负压 将通 过 水这 一介 质在 水 中均 布 ， Ｌ 测 点 Ｋ 与 Ｋｚ的下 即孑 压
真空预压
1真空堆载联合预压法加固机理及工程应用高峰 河海大学交通学院（210098）email:gf5215@摘 要：堆载预压法和真空预压法同属排水固结法，二者各有优缺点，它们对地基的作用效果是可以叠加的，于是产生了真空堆载联合预压法。
文中介绍了其加固机理并叙述了加固过程中的一些问题，最后结合工程实例对真空堆载联合预压在高速公路软基处理中的应用进行了介绍，并通过观测对地基的变形规律进行了分析研究。
关键词：堆载预压;联合;真空预压;加固;软基1 概述近年来,为了适应经济和社会的飞速发展,各地兴建了很多港口、高速公路以及物流堆场,这些工程投资金额大,社会效益和经济效益显著,因此,它们的质量要求就相应很高。
目前,在各地修建港口、高速公路以及物流堆场(特别是在沿江、沿海地区)经常遇到的主要工程问题是如何有效的处理软土地基。
软土地基的特点是含水率很高,孔隙比大,压缩性高,强度低,透水性差。
在建筑物荷载的作用下会产生很大的沉降,而且固结速度慢,如处理不当，将影响建筑物的正常使用。
目前常用的地基处理方法优缺点的介绍。
堆载预压法地基固结速度慢，常需结合等超载预压措施；复合地基法（深层搅拌桩、粉喷桩、CFG 桩等），造价高，质量不易控制等。
真空堆载联合预压法作为排水固结法的一种，技术可靠、经济合理、工期较短，在众多地基处理技术中已经凸显出其明显的优点,受到广大工程技术人员的青睐。
本文结合具体的工程实践，对真空预压在高速公路软基处理中的应用进行了介绍，并通过现场监测，对地基在真空和路堤荷载作用下的变形规律进行了分析研究。
2 固结机理及固结特性[1,3]根据太沙基有效应力原理[3]σ=u +'σ知道，固结的实质是有效应力和孔隙压力的相互转化。
堆载预压通过增加外荷,增大总应力σ,在有排水边界时,土体内与边界上孔压不平衡,使水排出，u 降低,σ'增加。
真空预压的总应力不变,通过抽真空改变边界孔压值,在有排水条件时,促使孔隙水排出, u 降低, σ'增加。
真空预压排水板有效真空压力变化规律
（ 福 建 省 建 筑科 学研 究 院 福 建 省 绿 色建 筑 技 术 重 点 实验 室 ， 福建 福 州 ３ ５ ０ ０ ２ ５ ）
摘 要 ：针 对 竖 向排 水板 中有 效 真 空压 力分 布模 式存 在 的 争议 ，基 于 流体 力 学相 关理 论 对 真 空度 和 负压概 念加 以 分 析 ，指
ｂ ｏ ａ ｒ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｏ ｆ ｐ ｏ ｒ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｙ ｒ ｏ ｆ ｌ ｆ ｕ ｉ ｄ
ｒ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｐｔ ｏ ｆ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ａ ｎ ｄ ｎｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｒ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈｅ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ ｌｕ ｆ ｉ ｄ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ，ａ ｎ ｄ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｏ ｔ ｆ ｓ ｏ ｉ ｌ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｐ ｏ ｒ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｇ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｐ ｒ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ，ｔ ｈ ｉ ｓ
真空预压 负超静孔隙水压力
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粘土密封墙真空预压法处理软土地基施工工法
粘土密封墙真空预压法处理软土地基施工工法粘土密封墙真空预压法处理软土地基施工工法一、前言软土地基施工是工程建设中常见的问题之一。
由于软土地基的特殊性，传统的施工方法通常无法满足工程对地基的要求。
粘土密封墙真空预压法是一种针对软土地基施工的有效方法，它通过利用真空预压和粘土密封墙的组合，可以有效地提高软土地基的承载力和稳定性。
二、工法特点粘土密封墙真空预压法具有以下几个特点：1. 提高地基稳定性：通过真空预压和粘土密封墙的作用，可以有效地改善软土地基的物理和力学性质，提高地基的承载力和稳定性。
2. 防止土层沉降：真空预压法可以有效地减少软土地基的沉降量，使土层稳定并防止沉降对工程建设的影响。
3. 环境友好：该工法使用的材料主要是天然的粘土和水，对环境无污染，符合可持续发展的要求。
4. 施工周期短：相比传统的地基处理方法，粘土密封墙真空预压法施工周期短，能够满足快速工程建设的需求。
三、适应范围粘土密封墙真空预压法适用于软土地基的处理，特别是软弱土层、高含水量土壤等情况下的地基处理工程。
四、工艺原理粘土密封墙真空预压法通过真空预压和粘土密封墙的组合使用，实现地基的改良和加固。
在施工过程中，首先需要进行地基勘测和设计，并制定相应的施工方案。
然后根据设计要求进行施工准备，包括搭建施工场地、准备材料和机具设备等。
在施工阶段，首先进行粘土密封墙的施工。
采用挖孔灌注法或土壤密封桩法进行施工，将粘土作为填充材料注入孔洞中，并通过振动和压实来提高密封墙的稳定性。
随后进行真空预压施工，利用真空泵抽出地下土壤中的空气，形成真空状态。
真空预压过程中，土壤颗粒间的空隙会被压缩，提高土体密实度。
同时，由于真空状态下的孔隙水压力减小，软土体的水分也会逐渐排出。
五、施工工艺1. 地基勘测和设计：测量地基情况，分析土质、含水量等参数，并根据工程需求制定施工方案。
2. 施工准备：搭建施工场地，准备所需的材料和机具设备。
3. 粘土密封墙施工：挖孔灌注法或土壤密封桩法进行粘土密封墙的施工，按照设计要求进行填充和压实。
CF-真空排水预压加固软基中的孔隙水压力消散规律
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有效应力 增加值ΠkPa
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212 加固区内砂井中孔隙水压力测试结果及分析 图 3 为砂井 中的孔隙水压力随时间变化曲线 ,表 3 为真空排水预压 52d 砂井 中的孔隙水压力消散统计 。从图 3 、表 3 中可以看出 : (1) 砂井中 的孔隙水压力随着抽真空的开始迅速下降 ,随时间的增加 ,下降 幅度逐渐变小 。2 月 10 日～18 日孔隙水压力由于漏气而升高 , 在密封好以后 ,随着抽真空时间的增加逐渐下降 ; (2) 沿深度方向 的孔隙水压力最大消散值基本相同 ,一般均在 80kPa 左右 ,2～ 14m 的孔隙水压力变化曲线基本相同 。与一般的直径 7cm 的袋 装砂井相比 ,本试验的砂井直径 16cm 相对较大 ,因此井阻因子相 对较小 ,孔隙水压力沿深度的消散程度基本不变 ; (3) 在抽真空的
亚黏土 、黏土
3611
比重 ds
2175 2175 2176 2174 2173 2173 2174
密度 ρ Π(gΠcm3)
1190 1176 1165 1193 1186 1186 1186
竖向渗透 水平向渗
孔隙比 e0 饱和度 sr 系数
透系数
KVΠ(cmΠs) KHΠ(cmΠs)
01901
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摘要 :真空排水预压加固软基是通过孔隙水压力的消散来增强土体的强度 。本文通过浃里陈大桥试验段实测资
浅议孔隙水压力观测在真空预压施工中的重要作用
浅议孔隙水压力观测在真空预压施工中的重要作用摘要：真空预压法是软基处理方法之一，采取技术手段对施工过程采取有效监测，通过过程控制，及时发现软土地基加固过程中出现的问题、及时纠偏，了解工程的进展和加固效果，通过监测数据进行多指标分析，推算固结度，验证软土地基加固效果，孔隙水压力观测具有重要作用。
关键词：真空预压；施工监测；孔隙水压力；真空度；沉降量；固结度。
一般在任何一个地基加固现场都会采取一些措施对加固当中出现的各种情况进行过程监测，真空预压也不例外。
监测的目的有两个方面，其一是希望能及时发现加固过程中出现的问题，以便及时解决它；其二是作为施工过程的控制，就是说根据监测的数据，了解工程的进展和加固的效果，以判断加固工程是否达到了预期的目的，从而决定加固过程的中止及后续工程开始的时间。
当然除上述两个目的之外，现场监测的资料还可以为工程设计提供依据，验证于指导施工设计的进行，也可以为理论研究提供详实的佐证。
预压参数包括孔隙水压力值、真空度、地面沉降量、深层沉降量、水平位移量、水位等，其中必须监测项目为：真空度、地面沉降量、孔隙水压力值、深层沉降量；同时宜监测加固区外的水平位移量和水位。
表层沉降和孔隙水压力观测在施工中有较强的指导意义，是推算固结度必备的参数。
1 当前的预压设计一般要求如下1.1卸载标准：1）根据实测沉降曲线推算的固结度≥80～90%；2）卸载前连续5-10实测平均沉降速率小于2～2.5mm/d；3）真空预压时间不低于90～100天。
也就说，当前一般设计传统习惯依然偏向于采用实测沉降曲线推算的固结度作为卸载标准。
2 工程案例：由于自然土体客观条件限制，测试因素等，会出现沉降量已经不小，推算的固结度满足了设计要求，但加固后效果检测却不太理想，这是为什么呢？下面以一个比较突出的工程实例说明。
该加固区是天津新港船舶重工造修船基地的一个加固区。
该加固区自满载计时至卸载期间的膜下真空度达到85kPa的天数依据施工及监理统计已超过90天，实际观测天数接近180天。
真空预压软基处理孔隙水压力与地下水位监测研究
收稿日期： 2010 － 06 － 13； 修订日期： 2010 － 07 － 18 作者简介： 颜 波（ 1982 － ） ，男，江西南昌人，博士，主要从事岩土工程领域的研究、检测及技术咨询工作。
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江西科学
2010 年第 28 卷
1 孔隙水压力与地下水位研究现状
1． 1 孔隙水压力变化 真空预压的压力监测有包括真空度与孔隙水
［4］ 朱建才，温晓贵，龚晓南． 真空排水预压加固软基中 的孔隙水压力消散规律［J］． 水利学报，2004 （ 8） ： 123 － 128．
［5］ 王 艳． 真空预压法处理地基的加固特性及数值模 拟［D］． 上海： 同济大学，2007．
［6］ 龚晓南，岑仰润． 真空预压加固软土地基机理探讨 ［J］． 哈尔滨建筑大学学报，2002，35（ 2） ： 7 － 10．
两加固区的地下水位监测结果如图 2 所示。 图 2 为真空预压过程中的地下水位变化规 律，在真空预压加载过程的 1 个月内，地下水位降
第4 期
颜 波等： 真空预压软基处理孔隙水压力与地下水位监测研究
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低较快，通常能降低 0． 8 m 左右，而后地下水位的 降低幅度与场地起伏有一定的关系，A 区地形低 地下水位下降缓慢，B 区地形高，降幅继续增大。 据监测结果，场区内地下水位总体降低了 3 m 左 右。
5 结束语
4 真空预压渗流场作用分析
真空预压过程中，土体中的孔隙水及部分地 下水在真空负压的作用下沿排水板排出，土体发 生渗透固结，土体强度提高，因此真空预压的加固 范围是真空负压能影响到的土体发生固结的范 围，同时随着土中水的运移，孔隙水形成一定的渗 流场，影响着孔隙水压力和地下水位，进而对加固 范围、加固效果都有相当的影响和决定作用。
真空预压处理软土地基中孔隙水压力的监测研究
广 州南 沙某 大型 软 基处 理 场地 ， 面积约 ５ ０万 ｍ２ 为 ２ ，分 ４个 真 空 加 固
向下埋设 了 ５振弦式 孔隙水压 力传感
器， 图 ２ 示。 如 所 地 下 水 位 监 测 ： 在 各 个 加 固 区 的
３
，
孔 隙水压 力的监测是 监 测被加 固土 体 中孔 隙水
压 力 的 变化 。
『 上 １ ） 罩 』
水 位 管
孔隙水压 力变化和消散规律
在 真 空 排 水 预 压 法 中 ，孔 隙 水 压 力的消散 和 变化受 许 多因素 的 影响 ，
机理 比较复杂 ，国 内外 许多学者 对此
目有 ： 表面 沉降 、 土体 分层沉降 和水平 位移 隙水 应力 下水位及 真空度 孔 地
观 测 等 。 这 里 仅 对 真 空预 压 过 程 中 的 孔 隙水压 力和 地下 水位 进行 讨 论 ， 限
于篇幅 ．仅选 取一个 有代 表性 的加 固
区 域作 为 讨论 对 象 。
６ 川 Ｈ ７ １ 臼 月 ３ ｚ ２ ｆ ＂ ｛７＿ ｆ ＝ Ｉ ｊＯ 臼 Ｉ
６ ： Ｘ ／ ０ ０ Ｊ Ｘ０ ２ ８ Ｓ ３０
维普资讯
表 １ 地 下 水 位 随 时 间变 化 图
降 ，从 而使孔 隙水 压 力也 降低地下水
位 的降低 又促使 真空度进一 步 向下传 递和 扩散 ．真 空渗 流场 的向下扩散 促
使孔压 Ｕ进一步下降 。孔压变化 ， 包含
状态时指的是真空压 力即真空度 ， 用于
描 述 液 体 状 态 时指 的 是 负 的 超静 孔 隙 水压 力 。 此 关 于 真空 预 压 中的孔 隙水 到
水下真空预压过程中孔隙水压力变化规律研究
第30卷 第5期 岩 土 工 程 学 报 Vol.30 No.5 2008年 5月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering May, 2008 水下真空预压过程中孔隙水压力变化规律研究韩雪峰1，邝国麟1，谭国焕1，赵维炳2（1.香港大学土木工程系，香港；2.南京水利科学研究院，江苏 南京 210029）摘 要：孔隙水压力的量测和分析对研究水下真空预压法具有重要意义。
在已经完成的水下真空预压现场试验中，把孔隙水压力做为主要研究对象进行了监测。
结果显示孔隙水压力的变化受膜上水压和膜下负压的影响。
水下真空预压期间土体中各点应力的改变等于加固前孔压与加固过程中孔压之差。
膜上水压可以做为预压荷载。
当膜上水压增大时，增加的水压使土体产生正的超静孔隙水压力，相当于堆载。
水下真空预压过程中负超静孔压分布的不均匀使加固区内产生差异沉降和不均匀的强度增长。
关键词：水下真空预压；现场试验；孔隙水压力；沉降；强度中图分类号：TU413.7 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2008)05–0658–05作者简介：韩雪峰(1980–)，男，山东东营人，博士研究生，主要从事地基处理方面的研究工作。
E-mail: snowpeak_h@。
Variation law of pore water pressure in soil improved by underwater vacuumpreloading methodHAN Xue-feng1, KWONG A K L1, THAM L G1, ZHAO Wei-Bing2(1. Department of Civil Engineering，The University of Hong Kong，Hong Kong, China; 2. Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing210029, China)Abstract: The measurement and analysis of pore water pressure is significant for the studies on under watervacuum preloading method. In order to study the variation of pore water pressure, the full-scale field tests were performed. It was indicated that the variation of pore water pressure was influenced by water pressures on the sealing membrane and negative pressures in sand cushion. The variation of stress in soil was equal to the difference between the values of pore pressure before and during vacuum preloading, indicating that water pressures on the sealing membrane could act as preloading loads. When the depth of water on membrane increased, the positive pore pressure would be induced in soil which, and it similar to the surcharge load.The distribution of negative pore pressure in soil was not uniform, causing differential settlement and strength increase.Key words: underwater vacuum preloading; field test; pore water pressure; settlement; strength0 前 言随着沿海滩涂的开发和港口建设向深水发展，水下真空预压加固软土地基技术有着广阔的应用前景和适用性[1]。
真空预压在港口工程陆域软基处理中的应用分析
真空预压在港口工程陆域软基处理中的应用分析发布时间：2022-08-24T06:27:05.826Z 来源：《建筑创作》2022年1月第1期作者：谢翔[导读] 随着我国经济的迅速发展，基础建设的能力得到了巨大的提升，填海造地变得更为简单谢翔广州华申建设工程管理有限公司广东广州 510000摘要：随着我国经济的迅速发展，基础建设的能力得到了巨大的提升，填海造地变得更为简单。
对于一些港口码头，在建设过程中逐渐地向着海洋进行延伸。
当然在这个过程中遇到了一些问题，最为典型的就是陆域软基处理的问题。
经过多年施工经验的总结，认为真空预压法能够较好地解决这一问题。
本文针对真空预压在港口工程陆域软基处理中的应用提出几点建议。
关键词：真空预压法；港口工程；陆域软基处理近些年来，随着沿海地区经济的快速发展，我国修建了大量的港口工程。
大部分港口的陆域都是通过疏浚吹填形成，并且我国沿海地区的底土层是由饱和软黏土的厚层组成的。
因为这种种原因，导致地基的承载能力有限，这就形成了港口工程中较为常见的陆域软基问题。
真空预压法是近些年来兴起的一种技术，适用于软土地基的处理。
在港口等水运工程中得到了广泛的应用，缓解了我国港口陆域用地紧缺的问题。
本文针对真空预压在港口工程陆域软基处理中的应用提出几点建议。
一、真空预压法的原理及优点（一）真空预压法原理以大气压力作为预压载荷，在需要加固的软土层地基外表面铺设一层透水砂层作为横向的排水通道。
还要打设竖向排水通道，在砂垫层中铺设好渗水管道。
并在其上铺设好一层土工布与两到三层的不透明塑料薄膜，可以做到与外界大气的隔离效果。
然后将渗水管道与真空气泵连通并进行抽气，使得透水材料保持较高的真空度，土层中的孔隙水中发作负的孔隙水压力，将土中的孔隙水与空气逐步的吸取出来。
从而使得土体凝结。
在抽气之前，薄膜内外都会受到大气压力的作用，土体孔隙中的气体与地下水面以上都处于大气压力状态。
抽干空气之后，薄膜内砂垫层中的气体都要被抽出，其压力就会逐步的降低，此时薄膜内外就会形成一个压力差，使得薄膜紧贴着砂垫层，这个压差就被称为真空压差。
真空预压中真空度与孔隙水压力的关系分析
真空预压中真空度与孔隙水压力的关系分析真空预压中真空度与孔隙水压力的关系分析摘要：现场真空度的量测是真空预压加固软基监测的主要内容，可为工程设计、加固效果分析以及真空预压机理研究提供重要基础资料。
真空度与孔隙水压力是两个不同的概念，前者描述气体状态，后者描述液体状态，在土体中某点真空表测试的真空度与测点处的孔隙水压力差并不相同。
本文分析了真空预压中真空度与孔隙水压力的关系。
关键词：真空预压；真空度；孔隙水压力；关系；前言:真空预压法利用抽真空装置将密封膜下土体中的水和空气经排水系统抽出，使土体得以排水固结，土体强度得到增长，达到加固地基的目的。
有学者从真空预压加固机理出发，认为地下水位不会下降，但不变或上升是可能。
然而，大量试验成果表明，真空预压过程中地下水位是下降的。
因此，深入研究真空预压过程中地下水位的变化情况，对于客观评价真空预压加固地基效果及进一步研究加固机理有重要意义。
1概述真空预压是指在软土地基中插入竖向排水体或设置砂井，地基四周设置帷幕，地基表层铺设密封膜，然后对待加固土体持续抽真空以提高地基承载力的方法，真空预压在短期处理大面积软土地基中应用较为普遍。
真空预压施加的荷载不是重物，而是通过降低加固区膜内的大气压，使膜内外产生压力差，从而以大气作为荷载对土体进行加固。
真空预压在抽真空过程中，一方面排出土体中的封闭气泡和水，并且排出的水相当于荷载直接作用于加固区土体上；另一方面，抽真空过程中，水位降低，土体有效应力增加，土粒间的孔隙减小，强度得到提高。
真空预压中，加固区土体的排水固结速率除了受土体渗透性等内因外，主要受外荷载及膜下真空度等外因影响。
在外荷载一定的情况下，抽真空作用是引起对土体中超静孔隙水压力(这里为负值，即负压)的直接原因，因此负压分布规律是影响真空预压加固软土加固效果关键因素。
加固区内土体真空度及孔隙水压力在竖向排水系统作用的影响下，沿深度方向呈逐渐衰减趋势。
本文通过一个项目试验进行真空度和孔隙水压力关系的研究。
真空排水预压加固软基中的孔隙水压力消散规律
真空排水预压加固软基中的孔隙水压力消散规律
朱建才;温晓贵;龚晓南
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2004(000)008
【摘要】真空排水预压加固软基是通过孔隙水压力的消散来增强土体的强度.本文通过浃里陈大桥试验段实测资料,分析了在真空排水预压过程中孔隙水压力在淤泥及砂井和塑料排水板中的消散规律.试验结果表明,地基中的孔隙水压力消散值可分为两个部分:一为真空度的直接传递导致的孔隙水压力下降值;二为抽真空引起水位线下降进而引起的孔隙水压力消散值.淤泥地基中孔隙水压力消散主要是由于地下水位线的下降引起的,砂井和塑料排水板中的孔隙水压力消散大部分由真空度直接引起,孔隙水压力的消散程度沿深度方向基本不变.真空排水预压塑料排水板中孔隙水压力影响深度可达塑排板下4～5m.塑料排水的真空排水预压效果优于砂井.【总页数】6页(P123-128)
【作者】朱建才;温晓贵;龚晓南
【作者单位】浙江大学,建筑设计研究院,浙江,杭州,310027;浙江大学,岩土工程研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学,岩土工程研究所,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TV233.6
【相关文献】
1.真空-堆载联合预压加固软基中的孔隙水压力消散规律 [J],
2.真空堆载联合预压加固软基中孔隙水压力消散规律研究 [J], 刘运涛;张云;蒲晓芳;高倚山;孙亚哲
3.公路软基加固中真空排水预压施工技术分析 [J], 李利
4.真空排水预压技术在高速公路软基加固中的应用 [J], 朱春晓;李浩;
5.真空排水预压技术在高速公路软基加固中的应用 [J], 朱春晓;李浩
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真空预压法简介
一．真空预压法简介真空预压法(Vacuum Preloading)是指利用抽真空的方法，使土体中形成一个局部的负压源，通过降低砂井或排水板中的孔隙水压力而使土体中的孔隙水排出，从而增加有效应力来压密土体的地基加固方法。
如图1-1 所示，首先在原地基上打设塑料排水板作为竖直排水体，然后在地基表面铺垫一定厚度的砂垫层，在砂垫层中铺设排水滤管。
将不透气的薄膜铺设在砂垫层之上，薄膜四周买入土中，通过埋设在砂垫层中的排水滤管将膜下砂垫层中的空气抽出，从而使砂垫层和排水板中形成负的真空压力，使排水板和周围土体之间形成孔压差，土体中的孔隙水在压力差的作用下渗流到排水板中，通过排水滤管排出土体，以达到固结的目的。
真空预压系统由抽真空系统、排水排气系统和密封系统三部分组成，根据目前的施工经验，膜下真空度可以维持在85—95kPa 左右，一般的可取80kPa 作为设计压差。
当固结度达到一定的设计要求时停止抽真空。
真空预压法具有以下主要优点：(1) 区别于堆载预压，抽真空形成的压差所产生的荷载，不会使土体产生剪应力，故地基不会发生失稳破坏，载荷可一次快速施加，加固速度快，施工工期短；(2) 加固过程中土体除产生竖向压缩外，还伴随向着加固区的侧向收缩，加固后土的密实度较堆载预压高，处理深厚软基效果更好；(3) 施工工艺、机具和设备简单，能耗低，作业效率高，加固费用低，适用于大规模地基加固；(4) 不需要大量堆载材料，施工中无噪音、无振动、不污染环境；(5) 更适用于狭窄地段、边坡附近的地基加固等。
二真空预压加固吹填土地基室内模型试验研究目前，真空预压法作为一种相对成熟的施工工艺已广泛应用于沿海地区围海造陆工程实践，取得良好的经济效益。
从施工的角度而言，真空预压技术已相对成熟，但吹填土地基的真空预压的理论研究缺远远落后于工程实践的需要，不少理论问题至今未能得到解决，如真空预压中土体中真空度的纵向和横向分布规律，了解真空度在土体中的分布情况将有助于真空预压的理论研究和机理分析。
真空预压施工介绍与原理
真空预压施工介绍与原理摘要：真空排水预压法是一项比较新的加固软土技术,是属于排水固结法的一种。
真空预压栏目主要讲述了真空排水预压法、真空预压地基处理、真空预压施工方案等真空预压技术。
关键词：工艺；原理一、真空预压工艺真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，密封膜端部进行埋压处理，通过砂垫层内埋设的吸水管道，使用真空泵或其他真空手段抽真空，使其形成膜下负压，增加地基的有效应力。
真空预压法就是在需要加固的软基中插入竖向排水通道（如砂井、袋装砂井或塑料排水板等），然后在地面铺设一层砂垫层，再在其上覆盖一层不透气的薄膜。
在膜下抽真空形成负压（相对大气压而言)），负压沿竖向排水通道向下传递土体与竖向排水通道的不等压状态又使负压向土体中传递，在负压作用下，孔隙水逐渐渗流到竖向排水通道中而达到土体排水固结、强度增长的效果。
真空预压法作为新一代软基加固方法，以其工期短、施工安全、无污染环境、费用低等优点而广泛应用于港口、码头、机场、工业与民用建筑等工程建设，但理论研究的落后限制了其工程上的进一步推广应用。
用真空预压加固软土地基，在固结过程中不仅土体产生垂直沉降，侧向也会产生向着负压源的水平位移。
当在真空预压的影响范围内有其他建筑设施时，使用该法可能会危及其上部结构物的安全。
真空预压法施工流程如下：测量放线→铺设主支滤排水管→铺设上层砂垫层→砂面整平→铺设聚氯乙烯薄膜→施工密封沟→设置测量标志→安装真空泵→抽真空预压固结土层。
土体中的总应力是变化的，增加值为施加的大气荷载，与堆载预压类似，在土体中产生正的超静孔隙水压应力，随着孔隙中水的排出，土体收缩，超静孔隙水压应力消散，软土有效应力增加，增加值为消散的孔压差。
真空预压现场测出的孔隙水压应力为某时刻消散后的孔隙水压应力，直观上表现为负的超静孔隙水压应力，而实际上为大气荷载引起的正的超静孔隙水压应力在某时刻消散后的孔隙水压应力值，计算中采用的值与堆载预压法一致均为消散的孔压差。
关于真空预压技术在水闸基础处理方式
关于真空预压技术在水闸基础处理方式【摘要】在水闸工程的软弱基础处理当中，常采用复合地基处理方式。
基础处理的过程当中，为了保证水闸基础的质量，常采取真空预压技术对软弱地基进行加固处理，从真空预压的施工工艺和方法、密封膜的铺设、真空预压加固效果的分析以及相关的监测结论等的方面对真空预压技术在水闸基础处理的运用进行分析。
【关键词】真空预压技术；水闸基础；运用引言在处理的过程中，从真空预压的施工工艺和方法进行详细的阐述，合理地铺设密封膜，分析真空预压加固的效果等，使得真空预压可以对水闸的地基做到有效地处理。
1 真空预压技术施工的工艺和方法1.1 挖密封槽密封沟施工主要采取液压反铲的措施，结合人工配合的方式进行合理地开挖工作。
在密封膜铺设完成之后，采取淤泥或者黏土进行密实回填。
图1 地基处理的基本结构1.2 埋设管路和膜下的测头为了防止软基础有下沉的现象，滤管和滤管之间还有二通、三通、四通和滤管连接之间需要用到橡胶波纹管进行连接，胶管套入长度大约为10cm的滤管，当滤管连接完后之后，埋入砂中，砂的厚度大约为20cm，埋盖好以后上方应当采取砂进行覆盖。
密实度应当和砂层接近。
在滤管角点和加固的区域中心应当安装膜下真空的测头，角点膜下真空测头应当和加固区边线保持5m的距离，和真空滤管保持大于3m的距离，真空度测头和滤管之间要直接连接。
1.3 真空预压技术铺设密封膜、出膜在密封沟壑真空滤管工作都完成以后，应当先清除砂垫层表面上的杂物，安排施工人员进行细平砂垫层。
等到真空表测头和其他的相关联的仪器都埋完成之后，安排施工人员对其进行铺设密封膜处理。
经常用到的密封膜一般分为三层聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜，要求严格密封膜的质量，并且应当符合设计的要求。
1.4 安装射流泵和安放地表沉降标在真空预压技术对水闸的软基处理的过程中，选用3BA-9型的射流泵，这种类型的射流泵的功率是7.5kW，真空压力能够达到0.095kPa以上。
浅谈真空联合堆载预压法在公路建设中的施工工艺
浅谈真空联合堆载预压法在公路建设中的施工工艺本文对真空联合堆载预压法的加固机理在公路建设施工中的应用进行了探讨。
标签：真空联合堆载预压法原理应用0 引言由于我国地域广阔,气候复杂,湿地洼田随处可见。
随着我国公路建设的进一步发展,将不可避免地要在软土地基上修建越来越多的高速公路。
软土地基一般都表现为高含水量、高压缩性、高粘土含量、低渗透性和低强度等特点,要在这“三高二低”的软土地基上修建好公路,必须解决好两个方面的问题:一是路基要有足够的稳定性,二是工程完工后,路基沉降稳定。
为解决这个问题,以往我们采用较多的是以排水加固法为主体,再适当配以加筋土的加固方法,但是这种方法存在着排水固结时间长、工后沉降难于满足规范要求的缺点。
为了缩短工期、加快建设速度、保证工程质量,某高速公路软土地基试验段采用了一种新的加固方法—真空联合堆载预压法,取得了良好的效果。
真空预压法是排水固结法的一种,主要由排水系统和加压系统两部分组成:排水系统主要包括竖向排水体和水平排水体,竖向排水体常用塑料排水板、袋装砂井、透水软管等,水平排水体常用砂垫层(纯净中粗砂),对于砂源紧缺、砂价较贵的地区可采用技术可靠的塑料盲沟或透水软管等土工合成材料,以降低工程造价。
设置排水系统主要为了改变地基原有的排水边界条件,传递真空压力,增加空隙水的排出通道,缩短排水距离,以便在上部荷载作用下能以较快的时间使地基土的有效应力增加,地基土产生固结,完成预定的地基加固效果,满足工程建设需要。
加压系统主要是指抽真空装置。
在实施真空预压法的同时在地基上部进行堆载(包括堆土、充水等),真空预压与上部堆载联合作用就形成了真空联合堆载预压法。
1 真空联合堆载预压法加固机理众所周知,大气的压力为10t/m2,真空联合堆载预压法实际上就是在堆载预压的同时,借助大气的压力,使两者联合发挥作用,加快土体固结收缩。
真空联合堆载预压法是用薄膜对需要加固的软基进行密封与大气隔离,借助射流泵抽真空,通过铺在加固体表面的砂垫层中的管道及竖向排水体袋装砂井将加固区内的空气和水抽走,形成真空,在地表砂垫层产生负压,该负压通过真空管路及竖向排水体逐渐向深度方向延升,并向四周土体扩散,使加固上体内部与排水通道、砂垫层中产生压差,在此压差作用下,土体中的孔隙水不断由排水通道排出,使孔隙水压力降低,最终使上体固结压密。
真空预压法的讲解
真空预压法的简介
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我国于1985年通过该方 法的国家技术鉴定。由于 真空预压法在处理软土地 基时具有不会使土体侧向 挤出、施工期短、对环境 影响小、经济效益明显等 优点,因而在工程中得到 了广泛应用,并逐渐趋于 成熟
2
在软黏土地基中设置排水 通道，然后在 上面形 成一不透气层，通过对排 水体系进行长时间不断抽 气抽水，在地基中形成负 压区，而使软黏土地基产 生排水固结，达到提到地 基承载力，减小沉降量的 目的。
施工控制要点
1抽真空系统：抽真空系统是在密封系统、 排水系统、量测系统配合下抽取真空的， 当抽取的真空度达到最大值时，应能保 持一定时间，其持续时间的长短和真空 度大小要满足设计要求。
1
2排水系统：要求袋装砂井、砂垫层、滤水管、 吸水管的排水阻力小，能顺畅地将孔隙水排出软 基。
3
4量测系统：要求从以下三个方面控制
一、传统式预压简介
传统式真空预压力的传递过程： 传统的真空预压真空度的传递过程：真空装 置→主管→滤管→砂垫层→排水板→加固土体
主要控制要点： 1、选用合格的原材料。 2、严格控制排水板打设深度。 3、密封膜按设计层数先后依次铺设，铺好一 层后，及时粘补膜面的破损部位，确保膜面密封 性。 4、密封沟开挖必须符合盖膜闭气的要求，并 将膜边沿密封沟内壁插入软土中,密封沟内必须用 粘土回填密实，保膜周边的密封 5、排水管与真空泵的连接要保证其通水、通 气畅通。真空泵运转良好，及时检查其运转情况
202X
真空预压法的 讲解
112012班 第一组
软土的介绍
01 软土是指海滨、湖沼，
河滩、谷地累积的天 然含水量高、空隙比 大、压缩性高、抗剪 强度低的淤泥、淤泥 质土及泥炭，具有固 结时间长、灵敏的高、 扰动性大、透水性差 等特点。
对真空预压法软基处理中孔隙水压力的分析
对真空预压法软基处理中孔隙水压力的分析摘要：在真空预压法加固处理软基基础的过程中，不同埋深、位置处孔隙水压力呈现不一样的变化趋势。
真空预压法施工成本相对较低，加固的效果相对较好，在总应力不变的情况下通过减小孔隙水压力来增加有效应力，从而达到增强土体强度的目的。
目前影响孔隙水压力变化机理还没有全面系统的研究，影响变化的因素仍需深入研究。
本文章以浙江某体育场软基处理为背景，通过场区内孔隙水压力监测数据为依托，研究分析真空预压法软基处理中孔隙水压力的变化趋势。
关键词：真空预压法；软基处理；孔隙水压力；一、基本概念1.1 孔隙水压力孔隙水压力，关于孔隙水压应力的一种习惯叫法，指土壤或岩石中地下水的压力，该压力作用于微粒或孔隙之间。
孔隙水压应力由水的自重应力和超静孔隙水压应力（外力施加在孔隙水上的应力）两部分组成。
一般来说，只有水位变化，水的自重应力才会改变，而且自重应力不会影响土的固结。
1.2 超静孔隙水压应力由外荷载引起的孔隙水压应力，称为超静孔隙水压应力。
超静孔隙水压应力将会随着时间而消散，所以超静孔隙水压应力是时间的函数。
超静孔隙水压应力称为附加孔隙水压应力更为合适，在加载瞬时为最大，当固结度达到100%时为零。
超静孔隙水压应力是由土体的体积变化趋势引起的，也就是说，超静孔隙水压应力是土的体积变形性质在不排水条件下的表现。
1.3 孔压差孔压差是针对超静孔隙水压力消散而言，与静水压力无关。
在加载瞬时，超静孔隙水压应力尚未消散，孔压差为零，随超静孔隙水压应力的消散，孔压差就等于某时刻消散的超静孔隙水压应力减去加载瞬时的超静孔隙水压应力（或施加的外荷载值）。
消散的这部分超静孔隙水压应力，即孔压差，为增加的有效应力值。
二、工程概况浙江某体育场施工过程中，体育工艺工程对地基的不均匀沉降要求较高。
此工程采用真空预压法对淤泥质土层进行加固处理，减少后期的工后不均匀沉降。
此工程自表层土开始分别为杂填土、粘土、淤泥、淤泥质粘土，其中淤泥层厚度二十~三十米。
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真空预压中真空度与孔隙水压力的关系分析
摘要：现场真空度的量测是真空预压加固软基监测的主要内容，可为工程设计、加固效果分析以及真空预压机理研究提供重要基础资料。
真空度与孔隙水压力是
两个不同的概念，前者描述气体状态，后者描述液体状态，在土体中某点真空表
测试的真空度与测点处的孔隙水压力差并不相同。
本文分析了真空预压中真空度
与孔隙水压力的关系。
关键词：真空预压；真空度；孔隙水压力；关系；
前言:真空预压法利用抽真空装置将密封膜下土体中的水和空气经排水系统抽出，使土体得以排水固结，土体强度得到增长，达到加固地基的目的。
有学者从
真空预压加固机理出发，认为地下水位不会下降，但不变或上升是可能。
然而，
大量试验成果表明，真空预压过程中地下水位是下降的。
因此，深入研究真空预
压过程中地下水位的变化情况，对于客观评价真空预压加固地基效果及进一步研
究加固机理有重要意义。
1概述
真空预压是指在软土地基中插入竖向排水体或设置砂井，地基四周设置帷幕，地基表层铺设密封膜，然后对待加固土体持续抽真空以提高地基承载力的方法，
真空预压在短期处理大面积软土地基中应用较为普遍。
真空预压施加的荷载不是
重物，而是通过降低加固区膜内的大气压，使膜内外产生压力差，从而以大气作
为荷载对土体进行加固。
真空预压在抽真空过程中，一方面排出土体中的封闭气
泡和水，并且排出的水相当于荷载直接作用于加固区土体上；另一方面，抽真空
过程中，水位降低，土体有效应力增加，土粒间的孔隙减小，强度得到提高。
真
空预压中，加固区土体的排水固结速率除了受土体渗透性等内因外，主要受外荷
载及膜下真空度等外因影响。
在外荷载一定的情况下，抽真空作用是引起对土体
中超静孔隙水压力(这里为负值，即负压)的直接原因，因此负压分布规律是影响
真空预压加固软土加固效果关键因素。
加固区内土体真空度及孔隙水压力在竖向
排水系统作用的影响下，沿深度方向呈逐渐衰减趋势。
本文通过一个项目试验进
行真空度和孔隙水压力关系的研究。
2真空预压中真空度与孔隙水压力的关系
(1)真空度与孔隙水压力关系：测试土体内真空度的手段有两种，即真空表测
试和孔压计测试。
通常测试膜下真空度都采用真空表，测试抽真空作用在淤泥或
竖向排水体中负压分布模式时两种方法都有学者使用，在80～90年代基本上采
用真空表测试负压(当时指真空度)分布模式。
现在对真空度与孔隙水压力关系加以讨论与分析。
为简化推导，假定真空管
内气体的温度及其截面面积在整个抽真空过程中保持不变，并忽略真空管内水蒸
气和孔隙水渗流的影响。
在真空预压抽真空过程中，由于塑料排水板井阻与涂抹
的作用，从项目试验实测孔隙水压力变化资料可以看出，真空度的传递模式是复
杂的，从研究现状来看，各学者提出的关于真空预压中真空度的传递模式相差较大。
产生这些差别的原因除了上述因素外，地层土性的差异、地下水位的改变以
及由于土体压缩造成的孔隙水压力计位置的变化是引起孔隙水压力差异的主要原因。
(2)出水量。
抽真空初期随着地下水位的快速下降，总出水量逐渐增大，两者
基本呈线性关系，随着抽真空时间的增长，地下水位下降速度放缓并趋于稳定，
但总出水量增长幅度仍较大，说明加固区外地下水是不断向加固区内进行渗流补
给的。
一般工程实践表明，长时间真空预压后期出水量会明显减少，但如若真空
预压时间相对较短，则可能观测不到此现象，长时间真空预压后期地下水位降深
和总出水量的关系涉及周边地下水补给情况及含水层特性，有待进一步研究。
假
设加固区中心区域内各处地下水位降深相同且同步。
表面沉降随地下水位降深的
增大而递增，两者基本呈线性关系，说明地下水位下降幅度对表面沉降影响明显。
真空预压情况下，土体发生排水固结的原因，包括真空渗流场的直接作用和地下
水位下降两方面，地下水位线以上土体较大连通孔道中形成真空渗流场，较小孔
道中的孔隙水在压差作用下被吸走，孔压逐渐消散，土体有效应力渐增，进而发
生固结，同时对地下水位线以下土体，地下水位的下降会使地下水位线以上土体
的容重由浮容重转变为湿容重，增加了地下水位线以下土体的上覆土重，使其发
生排水固结。
上述作用均与地下水位的下降密切相关，地下水位下降幅度越大，
真空渗流场作用的土体厚度就越大，地下水位以下土体增加的上覆自重应力则越大，加固效果亦越好。
因此，在评价真空预压加固地基效果时，除了要依据表面
沉降外，还要考虑地下水位的变化，在不影响周围环境的前提下，应采取措施尽
可能降低地下水位以达到更好的加固效果。
(3)水位与孔隙水压力。
研究表明，真空预压过程中孔压的消散主要是由地下
水位下降引起的，因真空度引起的孔压消散相对较小，说明孔压变化受地下水位
下降影响显著。
但由于试验项目所有孔压计始终处于地下水位以下，上述结论只
适用于地下水位以下土体中孔压消散情况。
至于地下水位以上土体中孔压的变化，孔隙水压力下降与地下水位下降并不同步，这可能是埋设孔压计的钻孔距离排水
板的远近对抽真空比较敏感的缘故。
土体内各处孔隙水和空气处于静止平衡状态，不存在流动现象。
开始抽真空后，密封膜下砂垫层中的空气首先被迅速抽出，在
其内部形成相对负压，该负压沿竖向排水体向下传递并向周围土体扩散，使竖向
排水体与周围土体之间形成孔压差。
在孔压差作用下，土体中的孔隙水和空气流
向竖向排水体并被抽出，导致地下水位快速下降并开始形成降水漏斗。
此外，射
流泵抽出的流体为气水混合物，表明土体中存在为气液两相流。
地下水位的持续
降低将引起两部分水的排出，即潜水面以上部分的重力排水和以下部分的弹性释水。
由于含水层和水的压缩性所引起的弹性贮水系数要比给水度小几个数量级，
所以潜水含水层在孔压差和重力作用下的排水量远大于弹性释水量。
然而，软土
的低渗透性限制了孔隙水的释放和渗流，所以孔隙水的排出需要一个过程，尤其
潜水含水层的重力排水不是随地下水位下降同时发生的，而是存在滞后现象，这
就是真空预压初期一定时间内出水量较大的原因。
随着抽真空时间的延长，地下
水位降深不断增大，降水漏斗在潜水含水层内继续扩展。
当降水漏斗扩展到加固
区边界时，加固区内外地下水位之间形成水头差，在此作用下加固区外地下水会
向加固区内渗流补给。
进入真空预压稳定阶段，当侧向补给量与出水量达到动态
平衡时，地下水位下降速度越来越缓慢，逐渐趋于稳定状态。
结语
真空度和孔隙水压力虽然是两个不同的概念，但两者在数值上存在内在联系。
当真空度测点埋设在地下水位以下时，真空表反映的真空度比孔压计测试的孔隙
水压力差小。
真空和真空度是描述气体状态的，负的孔隙水压力、超静孔隙水压力和孔压
差是描述液体状态的；负压既可用来描述气体状态也可用来描述液体状态，用于
描述气体状态时指的是真空压力即真空度，用于描述液体状态时指的是负的超静
孔隙水压力。
土体特性尤其是渗透性，对孔隙水压力的消散影响较大。
当土体特
性差异较大时，孔隙水压力的分布极不均匀。
在真空预压抽真空作用过程中，孔隙水压力随时间慢慢消散，在抽真空初期，孔隙水压力消散较快，到了后期逐渐减小并趋于稳定。
参考文献
[1]娄炎编著．真空预压法加固技术[J]．北京：人民交通出版社，2015
[2]董满全．袋装砂井真空预压法施[J]．水运工程，2015(09)
[3]叶柏荣，陆舜英，唐羿生，高志义．袋装砂井-真空预压法加固软土地基[J]．水运工程，2015(84)。