真空荷载下超软土固结试验及土颗粒移动数值模拟研究
荷载作用下超固结比对软土抗剪强度指标影响
荷载作用下超固结比对软土抗剪强度指标影响王元战;马楠;尹利强【摘要】通过室内三轴试验,研究在荷载作用下,淤泥质粉质粘土的超固结比与抗剪强度值的关系,进而分析总结出软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比和轴向偏应力的变化规律.表明:抗剪强度值随轴向偏应力的增加而线性增加;抗剪强度值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势.超固结比越大,土样的抗剪强度增加的速率越慢.软粘土的抗剪强度指标c,φ值随轴向偏应力的提高而线性增加,但φ值增长幅度较小;软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势,超固结比越大,c,φ值增加的速率越慢;与c值相比,φ值增长幅度较小.最后对试验数据加以公式拟合,提出考虑荷载作用下软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比变化的计算公式.%Through indoor triaxial test, the relationship between over-consolidated ratio of the silt mass silty clay and shear strength under load was studied in this paper. Then the variation of the shear strength index c ,φof soft clay with the over-consolidated ratio and the axial deviatoric stress was summarized. Test results show that the shear strength increases with the increase of the deviatoric stress;the shear strength increases with the increase of over-consolidated ratio, the greater the over-consolidated ratio increases, the slower the shear strength of the soil samples increases.c andφincrease linearly with the increase of the axial deviatoric stress,butφincreases in small extent;the greater the over-consolidated ratio increases, the slower c andφincrease. Compared with c,φincreases in small extent. Finally, formulae were used to fit the experimental data, and theformulae of the variation of soft clay strength index c,φwith over-consolidated ratio under load were put forward.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】7页(P439-444,460)【关键词】超固结比;轴向偏应力;抗剪强度;抗剪强度指标c,φ值的计算公式【作者】王元战;马楠;尹利强【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TU411土的形成是地壳原岩经过长时间的地质演变而形成的一种松散颗粒的集合体。
增压式真空预压法处理软土地基研究综述
增压式真空预压法处理软土地基研究综述（福建农林大学交通与土木工程学院福建福州350108）危俊鑫吴能森郑建荣∗∗∗第41卷第9期绥化学院学报2021年9月Vol.41No.9Journal of Suihua UniversitySep .2021收稿日期：2021-03-09作者简介：危俊鑫（1996-），男，福建邵武人，福建农林大学交通与土木工程学院硕士研究生，研究方向：岩土与地下工程。
吴能森（1964-），男，福建福清人，福建农林大学交通与土木工程学院教授，博士，博士生导师，研究方向：岩土工程，林业工程。
基金项目：福建农林大学科技创新专项基金项目“明挖法地铁车站施工阶段受力及稳定性分析研究”（KFA17254A ）。
我国沿海地区软弱土层分布广泛，具有压缩性高、渗透性差、固结慢等特点，地基处理困难，尤其是滨海围填滩涂地区软基处理问题值得关注。
常见的地基处理方法可分为置换法、排水固结法、加筋复合地基法、托换与纠倾法、振密挤密法、灌入固化物法和冷热处理法等七大类[1]。
其中排水固结法作为物理方法，适用于软弱土层的沉降和稳定问题，能较好地使土体固结并提高土体强度，具备较好的经济性，故在实际工程中比较常用。
其加载方式可采用真空联合堆载法，水载预压法和轻质材料法等。
最早的排水固结一般采用填土或砂石堆载，具有堆载物运输不便、填筑成本高、工期长、需要分级堆载等缺点。
经过长期的工程实践，20世纪50年代，瑞典皇家地质学院W.Kjellman [2]首先提出了将真空预压法应用于处理软弱土体中。
此后，美国费城机场的扩建第一次使用了真空预压技术。
随着美国和日本地基加固工程的应发展，低价土工膜的出现使得真空预压土体密闭问题和真空度问题得以解决，相关技术逐渐成熟。
20世纪中后期，南京水利科学院等科研单位在天津围海造陆的现场进行了真空预压的科研试验，此外针对土体真空度的问题不断进行工程应用与研究探索，获得了良好的土体加固效果。
真空预压加固软基法在软基处理中的实际应用
真空预压加固软基法在软基处理中的实际应用发表时间：2017-08-10T15:34:33.150Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第7期作者：黄芝桃[导读] 分析了各方法的适用性，提出适合于南沙地区工程实践应用的沉降预测模型。
广州铁路（集团）公司江门工程建设指挥部摘要：南沙港地区分布大量的软土，由于软土性质软弱，强度很低，压缩性甚高，渗透性很小极易出现塑性流变等问题，给工程施工带来了诸多困难，若对软土特性认识不足，地基处理不当，技术控制不严，就会在施工过程中出现地基因破坏失稳而滑动，并产生较大的沉降和不均匀沉降，影响行车的安全和正常使用，因此本篇文章将介绍南沙地区软土的固结过程中孔隙比、压缩系数以及固结过程中的应力应变关系，研究南沙地区软土的固结特性。
通过真空预压法加固软土的现场试验，研究真空预压法加固软土地基的沉降和水平变形特性、真空预压加固地基的有效深度、真空预压对周围环境的影响。
对软土地基的沉降计算方法进行分析，并结合实测沉降资料，分别采用双曲线法、指数法、泊松曲线法和灰色理论，预测地基最终沉降，分析了各方法的适用性，提出适合于南沙地区工程实践应用的沉降预测模型。
关键词：南沙港铁路；真空预压法；软基；固结；沉降变形；1、工程概况新建广州南沙港铁路位于广东省南部，珠江三角洲中部地区。
线路自广珠铁路鹤山南站（新建）引出，向东南方向经鹤山市雅瑶镇，江门市蓬江区，佛山市顺德区均安镇，中山市小榄、东凤、南头、黄圃等镇，广州市南沙区万顷沙镇，止于南沙港区，新建正线长度87.837km，其中：鹤山南至南沙港新建双线长79.464km，南沙港南部分区车场新建单线长8.367 km。
南沙港铁路沿线地质勘查显示主要为淤泥及淤泥质土等,具有含水量高、孔隙比大、压缩性及灵敏度高、承载力低等特性。
且其上大多已沉积有其他沉积性质土层或覆盖人工填筑土层。
工程建设时,必须先对河海相软土层特性充分了解，并对其深厚软土地基进行加固处理，处理技术问题越来越突出，而目前对这类软土层加固处理技术的研究还有待全面深化研究。
真空预压加固软土地基机理探讨
真空预压加固软土地基机理探讨【摘要】真空预压是利用抽真空来加固软土地基的一种方法，目前已在港口、道路工程的软基处理工程中得到应用，但长期以来在作用机理的认识上还存在争论或不明确，影响到该项技术的推广。
基于此，本文对真空预压加固软土地基机理进行了研究。
【关键词】真空预压加固软土地基机理真空预压法和堆载预压法同属于排水固结法，但二者在机理方面有着本质的不同。
目前，总的来说，真空预压加固机理的研究在不同程度上采用堆载预压的思想，现有的研究成果难以解释目前工程实践中遇到的一些问题，如真空预压加固软土地基的有效深度大小，抽真空作用强度对真空预压加固效果的影响，场地条件对真空预压加固效果的影响等。
真空预压不同于堆载预压，因此对真空预压的解释也不能沿用堆载预压的思路。
真空度的传递过程真空度的产生射流泵为真空度源, 它通过铺设在砂垫层中的主管和滤管使密封膜下形成真空度。
其主要影响因素有: 射流泵的设备性能、泵后连接的管路、膜下砂层渗透性、滤管布置及周围土体特别是表层土体的特性等。
真空度沿竖向传递膜下真空度通过沿纵向打设的排水体向加固区域深度方向传递, 使加固区域形成网状真空度。
其主要影响因素有: 膜下真空度, 排水体自身的纵向通水能力, 滤膜渗透性、隔土性及径向土体渗透性等。
真空度深部横向传递纵向排水体中的真空度通过土体的孔隙沿横向传递, 使整个加固区域形成一定的真空度。
其主要影响因素有: 膜下和纵向排水体的真空度, 加固区域内土体的孔隙比、饱和度、渗透性, 土层分布状况及地基中有无强透水层等。
真空预压加固软土地基机理1、真空预压有效应力原理用真空预压法加固地基时，在地基上施加的不是实际重物，而是把大气作为预压荷载。
真空预压的加固机理是在外荷不变的情况下，通过抽真空对加固区施加以流体压力，它作用于砂垫层和砂井内孔隙流体上，在短时间内砂垫层和砂井内的孔隙水压力迅速降低并排出水和气。
由于软土和砂井的渗透系数的差别极大，土体在刚开始抽气时仍保持抽气前孔隙水压力分布状态。
真空预压加固软土地基工法研究
Ａｂｓ ｒ ｔ：Ｖａ ｕ ｍ ｅｏａ ｉ ｇ ｉ ａ ｅ ｆｃ ｉｅ ｔａｃ ｃ ｕ ｐｒｌ ｄ ｎ ｓ ｎ ｆｅ ｔ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｓｒ ｎ ｔ ｎ ｎ ｈ ｓ ｆ ｌｙ ｒ ｕ ．Ｆｏ ｓｕ ｇ ｖ ｔ ｏ ｆ ｒ ｔｅ ｇ ｈｅ ｉ ｇ ｔ ｅ ｏ ｔ ｃ ａ ｇ ｏ ｎｄ ｒ ｌｄ ｅ ｎ ｅ ｅ ｅｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔ ｉ ｏｌ ａ ｄ ｓ ｆ ｌｙ ｔ ａ ａ ａｎ ｇｅ ｃ ｎ ｏｉ ａｉｎ ｓ ｅ ｉｌ ｒ ｅ ｇ ｎ ｅｉ ｇ ｆｖ ｓ ｒ ａ ｅ ｄ ｄ ｒｉ ｆ ｒｅ ｎ ，ｓ ｔ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔ ｃａ ｈ ｔ ｃ ｎ ｄｒｉ ａ ｏ ｓ ｌｄ ｔ ，ｅｐ ｃａｌ ｆ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｓ ｏ ａｔ ａｅ ｌ ｏ ｙｏ ａ ｄ ｉ ｈ ｃ ｅ ｕｅ ｖ ｃ ｕ ｐ ｅｏ ｄ ｎ ｔ ｏ ｓ ｐ ｒｉｕａｌ ｏ ｔｅ ｅ ｔ ｅ ｎ ｔ ｔ ｓｈ ｄ ｌ， ａｕ ｍ ｒｌａ ｉｇ ｍｅｈ ｄ ｉ ａ ｔ ｌｒｙ ｃ ｓ— ｆ ｃｉ ． ｇ ｃ ｖ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ： ａｕ ｍ ｒｌａ ｉｇ；ｓ ｆ ｌｙ ｇｏ ｎ ｙ ｒ ｖ ｃ ｕ ｐ ｅｏ ｄｎ ｏ ｔ ｃａ ｒ ｕ ｄ；ｆｕｎ ａｉｎ ｓａ ｉｚ ｔ ｎ ｏ ｄ ｔ ｔｂｌ ａｉ ｏ ｉ ｏ
天津 新港 开 展 现场 试 验研 究 ，解决 了实 用密 封 薄膜 、 抽真 空 装 置 及关 键 施 工工
使土体 与排水 通道、垫 层之 间形成 压 差； 在此压差 的作用下，土体 中的孔隙
水 由排 水通 道 不 断排 出 ，孔 隙水 压 力 随 之 降低 ，有效 应 力 增 长 ，从 而使 土体 固 结压 密 。 此 时 ，地 基沉 降在 预压 加 固阶
真空预压加固软土地基工法研究
曹立波
（ 中铁十二局集 团第二Ｔ程有 限公司 ，山西 太 原 ０００ ） ３００ 摘要 ： 空预 压法是软 土地基加 固处理 的有效方法 ，对 于需要 加固处理 的淤泥 、淤 泥质土和其 他能够排 水 固结 的软粘土 ，尤其是 真
荷载对软土次固结影响试验
荷载对软土次固结影响的试验研究摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越重视荷载对软土次固结影响，荷载对软土次固结影响的试验研究对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍荷载对软土次固结影响的试验研究的有关内容。
关键词荷载；软土；试验；算例；沉降；固结；计算；影响；中图分类号：c33 文献标识码：a 文章编号：引言软土的次固结是指孔隙水压力完全消散后，仍然不断发展的变形，它是由于土粒表面结合水膜的蠕变、土粒结构的重新排列等因素所引起。
近年来，随着工程建设的迅猛发展，对地基变形的控制要求越来越高。
次固结变形研究也越来越受到重视，从而对其变形特性认识相对较多，相关试验研究和计算分析方法研究较多。
一、次固结的概述沿海软土存在着显著的次固结 (也叫次压缩) 特性,就是说,在孔压消散,主固结完成后,仍然会有随时间发展的长期压缩,其量值不可忽略。
人们早已注意到它,并已提出了许多计算方法其中crawford的不同历时压缩试验图,bjerrum等时e - lg p曲线,殷建华等的一维流变模型等都是值得肯定的。
然而,还有不少问题没有得到很好回答。
软基加固中,有一种方法叫超载预压法,就是将预压荷载加到设计荷载以上,待发生相当大的沉降后再卸荷到设计荷载。
这种超载预压法,目前在高速公路建筑中,被广泛采用。
超载当然有利于减少工后主固结沉降,但能否也减少工后次固结沉降呢?还有,反复荷载作用后,次固结沉降是否也减少呢?这些还可归结到一个似乎很简单的问题,次固结与荷载有关吗?二、试验内容及方法软土的室内次固结试验方法有分级加载和分别加载两种。
本文试验土样为取自某高速公路路基的原状软土，进行了不同加荷历时的分级加载和分别加载两种试验方法的室内单向固结试验。
试验仪器用有侧限的常规固结仪，固结压力在 400kpa 及其以下的用轻便式的固结仪，固结压力大于 400kpa 的用高压固结仪。
为了减小温度对试验结果的影响，试验全部在常年恒温的地下室进行，并对每种土样同时进行平行试验，分级加载试验的荷载比为 1，固结压力从 25 kpa 到 3200 kpa，试验方法按照公路土工试验规程（jtj051－93）进行。
真空—堆载联合预压法加固软土地基的分析与研究
２ 地 基沉降及 固结度计算
２１ 真空预压 固结沉降计算 ．
现 有 专 业 书 籍 和规 范 对 地 基 同结 沉 降 的计 算 均 采 用 分 层 总 和法 思 想 。 层 总和 法 基 本 假定 ： 缩 时 地 基 分 压 土 不 能侧 向变 形 ，根 据 受 荷 区 中心 点 下 土 的 附加 应 力 进 行 计算 ，地 基 最 终 固结 沉 降 量 等 于受 荷 表 面下 压 缩 层 范 围 内各 土层 压 缩 量 的总 和 。大 面积 堆 载 预 压 加 固
一
直制 约 着该 工法 的进 一 步发 展 和工 程 应用 Ｉ １ 此 ， 。因 ３
膜下真 空度 ＞ ０Ｐ ８ｋ ａ
为 了保 证 真 空 预压 法 安全 有 效地 实 施 ， 有必 要 对 真 空 预 压 地基 的加 同效 果 作 深入 分 析 和研 究 ， 掌握 真 空 预 压 地
基 的变 形规 律 。
水 利 建 与 管理 ・０ １ 第 ３期 ２１年
寡霉一雒霉鹫令 啭 船纛謦 煮 蘸
Ｅ 巨 至 量 耳 ｊ 臣墨 Ｅ互至 Ｅ互 墨
至Ｅ互＿ ｊ
量Ｅ量目
至 互已
兰ＥＬ巳 二
至 曼巨
马 爱冬
（ 山西省 闻喜 县水务 局
【 摘
０ ３０ ） ４ ８ ０
要 】 本文针 对真 空 堆载联合预压法在软土地基高速公路建设 中的加 固区内土体竖 向变形特性 ， 出了真空 一 提
预压加 固地基固结 沉降计算方法。同时， 还分析 了真空堆载联合预压加 固地基 总沉 降的组成 ， 并对各部分沉 降计算
作 了分 析 。
【 关键词】 真空预压 真空一堆载联合预压
加 固机 理 加 固效果
QC成果-运用真空预压法确保软地基固结度
实施中遇到的问题及解决方案
问题一
密封不严：在施工过程中，可能出现砂袋或 塑料薄膜破损，导致密封不严。
解决方案一
加强检查与维护：定期检查砂袋和塑料薄膜的 完好性，发现破损及时修补或更换。
问题二
抽真空效果不佳：由于各种原因，可能导致抽真 空效果不理想。
解决方案二
调整真空泵参数：根据实际情况，对真空泵的参数 进行调整，以提高抽真空效果。
实验结果表明，经过真空预压处理后 ，软地基的固结度明显提高，有效应 力和抗剪强度也有所增强。
提升效果的工程应用
在实际工程中，运用真空预压法处理软地基，可以显著提高 地基的承载能力和稳定性，减少沉降和变形。
通过合理的施工组织和质量控制措施，可以实现软地基的有 效加固，为后续工程建设提供可靠的基础。
05
02
CATALOGUE
QC成果实施过程
实施步骤
步骤一
01
现场勘查：对软地基进行详细勘查，了解其地质结构、土质成
分、地下水位等情况。
步骤二
02
方案设计：根据勘查结果，制定真空预压法的实施方案，包括
预压范围、预压时间、压力大小等参数。
步骤三
03
材料准备：准备足够的砂袋、塑料薄膜等材料，确保施工过程
的顺利进行。
04
CATALOGUE
软地基固结度提升效果分析
固结度提升的原理
真空预压法通过在软地基表面施加负 压，使地基中的水分排出，从而减小 孔隙水压力，增加有效应力，促进土 体固结。
真空预压过程中，土体中的气体被排 出，形成负压状态，进一步增强了土 体的密实度和承载能力。
提升效果的实验验证
通过室内模型试验和现场监测数据， 可以验证真空预压法对软地基固结度 的提升效果。
吹填深厚超软土地基加固现场试验研究
吹填深厚超软土地基加固现场试验研究王鹏;梁爱华;刘爱民;刘洪亮;王荣利【期刊名称】《中国港湾建设》【年(卷),期】2017(037)007【摘要】为解决砂资源紧缺情况下高含水率、大面积吹填超软土真空预压地基加固技术难题,在南港进行13.8万m2现场试验,开发了一种适合表层为深厚吹填超软土、下层为深厚沉积欠固结土地基的无砂二次真空预压地基处理技术.该技术在浅层真空预压加固中采用较小的排水板间距,使超软土快速形成满足深层插板机械施工的硬壳层,取消了传统工艺中作为施工垫层的粉细砂垫层,并提出了浅层加固的卸载标准;在深层加固时取消作为排水垫层的黄砂垫层,由排水板与滤管有效连接形成的管网作为抽气排水通道,实现了完全无砂超软基真空预压地基加固,加固效果满足设计要求.【总页数】6页(P57-61,84)【作者】王鹏;梁爱华;刘爱民;刘洪亮;王荣利【作者单位】天津港(集团)有限公司, 天津 300461;中交天津港湾工程研究院有限公司, 港口岩土工程技术交通行业重点实验室, 天津市港口岩土工程技术重点实验室, 天津 300222;中交天津港湾工程研究院有限公司, 港口岩土工程技术交通行业重点实验室, 天津市港口岩土工程技术重点实验室, 天津 300222;中交天津港湾工程研究院有限公司, 港口岩土工程技术交通行业重点实验室, 天津市港口岩土工程技术重点实验室, 天津 300222;中交天津港湾工程研究院有限公司, 港口岩土工程技术交通行业重点实验室, 天津市港口岩土工程技术重点实验室, 天津 300222【正文语种】中文【中图分类】U652.2【相关文献】1.吹填造陆超软土地基加固理论与工艺技术创新 [J], 董志良;张功新;陈平山;李燕2.吹填造陆超软土地基加固理论与工艺技术创新 [J], 董志良;张功新;陈平山;李燕;3.真空预压新技术加固吹填超软土的现场试验研究 [J], 何洪涛; 焦淑贤; 何汉艺; 林佑高; 张鹏4.吹填超软土直排式真空预压现场试验研究 [J], 刘健;周文皎;孙帅勤;万军利5.深厚吹填粉细砂地基加固试验研究 [J], 陈越峰;周健;张庆贺;袁夏炜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
吹填超软土浅层真空预压加固处理前后的固结特性_雷华阳
真空预压法加固软土地基施工技术研究
２ ２ ９・
工 程 科 技
真空预 压法加 固软土地 基施工 技术研究
武 宏 ’ 景 卫清 董 丁 明 。 薛跃 武 景 宏 伟 ｓ
（ 、 西省 延 安 市 昊起 县 农 村公 路 管理 站 ， 西 延 安 ７ ６ ０ ２ 陕 西省 交通 建 设 集 团公 司榆 靖 分公 司 ， 西 榆 林 ７ ９０ １陕 陕 １０ ０ 、 陕 １０ ０
（）真空射流装置的改进 。 ２ 考虑 到射流真 空装 置离心泵 和电机裸露 在外 面 ，遇到 阴雨 天气 需要停泵进行 遮盖的 问题 ，经过改进 ，将 国 内现在流行 的离心泵 式射 流真空装置改成潜水泵式射流真空装置 ， 并将 射流箱与真空泵共 同安装在一起 ，同时 电缆 采用防水绝缘 型密 封电缆 ，不仅 缩短 了 抽水 途径 ，而且提 高了在雨季施工 的工作效 率。 ４ 结 论 通过 本试验路段 真空预压法 的施 工技术 研究 ，认为 ： （） 在高等级公路 软基处理过程 中 ，采 １ 用真 空预压法可 以达 到加固软基 的 目的 ，而 且该方法 具有缩短预压工期 、节约成本 、提 高加 固效 果的特点 ，通 过实践证 明是 一种 较 为经济合理的软基处 理方法 。 图 ２ 真 空 预 压 法 施 工 工 艺流 程 图 （） 在 真 空 预 压 处 理 方 法 中 ，纵 向排 水 ２ 设 ３ ，铺设前应在工 厂热合成型 ，且 每道 缝热合两 次 ，确保 有 体 系的性能直接影 响加 固效果 。通过理论分析 、实测数据 比较 等 层 足够 的拉力 。因密封膜厚度 较薄 （ 仅为 ０１～ ． ｍ ） ．２ ０１ ｍ ，故在铺 设 证 明 ，采用塑料排水板作 为纵 向排水体 ，其 真空传递 、加 固效 果 ４ 过程 中应 随时检查每层 薄膜 的完整性 ，发现 破损及漏洞后 及时采 等方面都优于袋装砂井 等其他方法 。 用 Ｐ Ｃ ４ 胶进行粘补 。 Ｖ ６１ （） 实践 证明 ，塑料排水板深 度范 围内的土 体 ，在真空压 力 ３ ２２ ．５压 膜 沟 。 ． 作用 下均发生 向路堤 中轴 线的水平位移 ，在路堤 填筑荷载作用 下 压膜沟按设计要求挖至粉质粘土 以下 ５ ｃ ０ｍ，压膜沟壁用铁锨 发生朝坡 脚 向的水平位移 。向路 堤 中轴线的水平位移 远大于朝坡 铲平 ，要求光 滑 ，不 能有 隆起或 尖刺 ；然 后将 密封膜顺 沟压人 ， 脚 向的位 移 ，说 明土体在 真空 预压 后路堤填筑荷 载作 用下基本 等 开始 回填 粘土 ，并在土 中加 入一定量 的水 ，分层 用人工踩 实 ，以 于竖 向的单 向压缩变形 ，路基是稳定的。 确保 压膜 沟部位 的密封性 。 （）采用 真空 预压法处理该段 高等 级公路高填 方路堤 的软土 ４ ２ ． 工 布 及 砂砾 垫层 。 ． ６土 ２ 地基 ，其 最终沉 降量 比纯堆 载预 压时 小 ３ ％ ，工期 能节 省 １ ， ０ ／ ３ 因该 沟填方高 度为 ２ ． ８９ ｍ，属 于高填方 路段 ，为保护 密封膜 且工后沉降量满足设计要求 。 在 施 工 中不 被 破 坏 ，要 求 在 膜 上 铺 设 ３ ０／ ｚ 土工 布 一层 ，其 铺 ０ ｇｍ 的 参 考 文 献 设 采用现场缝 制而成 ；并且在铺设 土工布时 ，随时清理膜 上残 留 ［］ 基处理手 册编写委 员会 ． １ 地 地基 处理手册【 ． 京 ：中国建筑 工 Ｍ】 北 的砂粒 ，以确保密封膜 的气密性 。 业 出版 社 ，２ ０ ０ ０：５ — ２ ５８． 铺设完土工布后 ，在上面再铺 ３ ｃ ０ ｍ砂垫层 ，以缓 冲上部路基 【】 ２董志 良． 栽及 真 空预 压砂 井地 基 固结解 析理 论［． 堆 Ｊ 水运 工程 ， ］ 填土 时机械碾压对密封膜 的影 响 ，然后进行路 基第 一层 约 １ ｍ 的 １９ （） — ． ． ０ ９ ２ １ ：１ ７ 素土填筑 ，该层 土的填筑可采用 施工机械进行 ，但 需采用静 压法 【］ ３柴玉卿． 真空堆载联合 预压 法的 固结与渗 流研 究【】 Ｄ． 南京 ：河 海
真空作用下软土固结机制及实例分析
真空作用下软土固结机制及实例分析LEI Ming;XU Hanyong;KUANG Xilong;XIA Linong【摘要】真空作用下土体固结机制不明确,严重制约了真空预压技术的推广.对比研究前人的固结机理,发现单纯从加载角度或者渗流角度难以解释土体固结现象,归纳出真空作用下土体固结有等向挤压固结、渗透压密固结和由水位下降造成的竖直向堆载固结3种类型.结合监测资料,分析加固区土体压力差及变形分布、土中超孔隙水压力变化和有效加固深度.研究结果表明:加固区内等向固结压力沿深度递减,同深度处靠近塑料排水板的各点大于远离塑料排水板的各点,呈水平波浪形分布;土体变形兼有等向压缩变形、竖向沉降和侧向挤出变形,土体最终变形结果为3种变形的叠加;超孔隙水压力先上升后消散,分析必须考虑孔压计受力膜内外压差影响;负压固结理论是土体产生渗透压密现象的理论基础,并无不妥.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2019(016)006【总页数】7页(P1433-1439)【关键词】真空预压;固结机制;软土地基;压力差;孔隙水压【作者】LEI Ming;XU Hanyong;KUANG Xilong;XIA Linong【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TU447真空预压法是利用排水固结原理加固软土地基的一种方法。
此方法最早由瑞典皇家地质学院Kjellmen[1]于1952年提出，国内天津大学于1958年最早进行此方法的室内试验研究。
之后该方法被广泛应用于港口、道路及铁路等工程当中，取得了巨大的成功和经济效益[2]。
但是由于真空预压法的作用机理至今仍存在争议，严重影响了它的进一步推广。
本文在对比研究前人机理的基础上，先分析真空预压加固软土机理，后结合工程试验资料进行验证，期望能给予工程界有益启迪。
目前，真空预压机理主要有：1) 等效堆载理论；2) 负压固结理论[3−4]；3) 绝对孔隙水压力零点理论[5]；4) 真空渗流场理论[6−7]。
真空预压在超低渗透软粘土中的应用研究
真空预压在超低渗透软粘土中的应用研究蔡学石; 刘孟孟; 薛润泽; 王洋; 徐满意; 刘瑞良【期刊名称】《《水道港口》》【年(卷),期】2019(040)005【总页数】7页(P593-599)【关键词】真空预压; 超低渗透性土; 现场试验; 敏感性分析【作者】蔡学石; 刘孟孟; 薛润泽; 王洋; 徐满意; 刘瑞良【作者单位】大连东港商务区开发建设管理集团有限公司大连116001; 交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室水工构造物检测、诊断与加固技术交通行业重点实验室天津300456【正文语种】中文【中图分类】U656.1我国海岸线长约1.8万km，由于长期的搬运和沉积作用，我国东南沿海大部分地区和沿海河流中下游地区广泛分布着淤泥质沉积层，该淤泥质沉积层的主要特点是土体颗粒小，粘粒含量高、渗透性差、含水率高、压缩性大、抗剪强度低[1]。
此外，第四次围海造陆工程热潮的建设进入末期后，我国尚存留一批软基加固“难点工程”，如大连临空产业园填海造地工程等，这些工程普遍特点是吹填造陆区域深度大、吹填海相土渗透性差、含水率高。
随着我国基础设施建设的发展，大量建(构)筑物如工业厂房、港口码头、机场、仓库、堆场、高速公路、房屋等都需要建设在这种软土地基之上，若直接在这种未处理的软弱地基上修建施工，会产生地基总体沉降量大、不均匀沉降严重、承载力低、稳定性差的现象，无法满足实际工程的需求，严重影响工程质量安全[2-4]。
针对这一问题，交通运输部发布了《“平安百年品质工程”建设研究推进方案》，将“特殊土路基的填筑与沉降控制技术”和“水工结构沉降位移过大和不均匀沉降问题防治”列为推进交通基础设施高质量发展的重点研发项目。
采用真空预压进行软基处理的方法最早由瑞典皇家地质学院Kjellman提出，并初步论证了真空预压的机理并建立真空预压加固软土地基一维问题的最终效果图[5]。
Mertirosym求解拉普拉斯方程绘制二维真空预压的渗流流网，小林正树采用有限元求解真空预压三维问题的数值解[6]。
真空-堆载预压处理地基施工控制指标探讨
真空-堆载预压处理地基施工控制指标探讨摘要：在真空-堆载处理软土地基施工过程中，首先给路基施加真空荷载进行预压，保证软土路堤填筑堆载加载速率和路基稳定性，通过分析软土变形和固结理论，探讨了真空-堆载联合预压处理软土地基施工控制指标，可为以后类似工程施工提供借鉴。
关键词：真空-堆载联合预压；软土地基；施工控制指标1前言软土地基变形具有明显的阶段性，沈珠江将软土结构破坏和滑移分为三阶段。
第一阶段，结构基本保持完好状态下的变形，但不能排除有少量的破损。
可以认为，孔隙比基本保持不变，由于这一阶段固结系数很大，在现场不可能产生很大的侧向变形。
第二阶段，结构大量破损阶段，这时除了颗粒间的滑移外，还伴随着结构的塌陷。
在不排水的条件下，产生孔隙水压力急剧上升。
由于原来由骨架承受的一部分应力转嫁到孔隙水上，孔隙压力系数，甚至可能大于1。
由于，在荷载增加的同时有效应力不增加反而减少，这时候土体的变形主要是剪切变形，必然伴随大量的水平位移。
第三阶段的性质已接近重塑土，颗粒间的滑移成为变形的主要原因。
由于软土变形具有明显的阶段性，真空-堆载联合预压施工控制方法采用同一控制标准是不准确的，因此，研究其施工控制指标对施工具有重要的指导意义。
2 真空-堆载联合预压处理软土地基施工控制指标2.1 考虑软土阶段性的施工控制指标在进行软土路堤填筑施工时，应充分考虑软土变形和排水固结的阶段性特点，即在填土初期，可以采取较快的加荷速率填土至临界高度。
在第一阶段的施工控制指标可以不受规范限制而放大许多。
许多实际工程也表明，在极限高度以下，即使地基的沉降速率变得很大，地基也不会出现剪切破坏。
如京珠高速公路广珠段软土路堤填筑时就有过沉降速率达43mm/d而路堤未曾破坏的情况。
在填土中期，即沉降观测曲线尚未发生陡降的阶段，由于一般不会发生路堤整体滑移，可以采用中等填筑速率进行路堤填土施工。
此阶段的施工控制指标，不能定的太大，因为以太大的填筑速率会使侧移迅速增大，过早破坏土体的结构性，使路基变形过早进入第三阶段。
软黏土固结变形特性及数值模拟验证
软黏土固结变形特性及数值模拟验证李建红;吴澎【摘要】软黏土在我国沿海地区广泛存在,且物理力学特性复杂.通过现场取样进行室内试验,研究土体的各种力学特性,并选取合适的参数进行数值计算,模拟模型试验中土体的固结变形及其演化规律,解释试验中的一些特殊现象,得到一些重要结论.在固结变形中,超软淤泥的特殊力学特性使得土体越渗越密,越密越难渗,表现出与其他土体不同的固结特性,因此,必须考虑土体渗透系数随土体孔隙比变化和土体非线性的力学特征等规律.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】5页(P120-124)【关键词】超软黏土;固结;渗透系数;非线性;数值模拟【作者】李建红;吴澎【作者单位】中交水运规划设计院有限公司,北京,100007;中交水运规划设计院有限公司,北京,100007【正文语种】中文【中图分类】TU411软黏土在我国沿海地区广泛存在。
近年来，随着沿海港口工程的迅速发展，利用航道疏浚和港池开挖土吹填造陆的工程越来越多，当吹填土以超软土（含水率＞120%、塑性指数＞20的软黏性土，物理力学特性表现为黏粒含量高、含水率高、压缩性高、强度低、渗透系数低等）为主，采用排水固结法处理时，排水固结效果不理想，表现为排水困难、强度增长速度慢且幅度小，地基处理效果未能达到设计要求。
软黏土的地基处理成了非常热门的课题[1]，软黏土的固结排水特性是影响土体固结的一个非常关键的特性，因此需要深入研究软黏土的固结特性。
为了研究超软黏土的固结特性，在大连大窑湾地区进行了陆域堆场的直排式真空预压固结试验以及模型箱试验，同时根据室内试验结果分析淤泥黏土的物理力学特性，用有限元方法对模型箱试验现象进行模拟，成功解释了淤泥黏土的模型箱试验现象。
模型试验箱尺寸为1.8 m×1.0 m×1.5 m（长×宽×高），装入的现场软弱流泥高为1.2 m。
流泥的含水率经室内试验得出在120%以上。
真空预压竖井地基固结解析解及数值分析
真空预压竖井地基固结解析解及数值分析摘要软土地基具有强度较低、孔隙比大、含水量较高等特点，因此需要经过地基加固处理后才能用于工程建设。
排水固结法是一种常见的处理软土地基的措施，其中，真空预压法是目前常用的排水固结法之一。
经过几十年的研究，真空预压竖井地基固结在工程中的应用和理论研究得到了长足的发展，并且取得了丰富的成果，但是通过简化研究得到的解析解结果与工程实际情况仍有一定的差异。
为了促进竖井地基固结理论的发展，在前人研究成果的基础上，本文对真空预压条件下竖井地基固结问题进行研究，主要工作内容和成果如下：（1）针对真空预压条件下竖井地基固结问题，考虑竖井井阻随时间变化，忽略土体的竖向渗流，根据计算简图，建立计算模型，确定边界条件，由实际情况确定初始条件，根据基本假定确定连续条件，采用解析解法进行理论研究，推导了真空预压下井阻随时间变化的竖井地基固结解析解。
基于此解，编制了计算程序，分析了地基固结的性状。
研究表明，井阻变化率对平均孔压和平均固结度产生较大影响；影响区半径与竖井半径之比对固结度有一定的影响但不明显；未扰动区的土体径向渗透系数与扰动区的土体径向渗透系数之比对固结度的影响比较明显；真空度越大，孔压随深度消散速率越慢。
（2）在真空预压条件下，考虑涂抹区渗透系数变化、井阻随时间变化，根据不同的渗透系数变化规律，给出了竖井地基固结解析解，编制了计算程序，分析了竖井地基的固结性状。
结果表明，井阻变化率对固结速率有较大影响；在土体扰动区径向渗透系数变化的三种模式中，土体涂抹区径向渗透系数为抛物线变化时固结速率最快、为线性时次之、为常数时固结速率最慢。
（3）研究了考虑影响区范围土体非线性的真空预压竖井地基固结问题。
推导出了考虑土体非线性、径向渗透系数变化、荷载随时间变化的竖井地基固结解析解。
编制了计算程序，分析了瞬时加载和线性加载模式下的竖井地基固结性状。
结果表明，线性加载下孔隙水压力消散比瞬时加载慢；竖井渗透系数越大固结速率越快；压缩指数与渗透指数之比越小固结速率越快。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ｏ ｎ ． ｗｅ ｉ ｆ ｒ ｓ ｔ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ａ ｎ ｉ ｎ ｄ ｏ ｏ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｆ ｉ ｃ ｉ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｉｌ ｆ ｌ ｅ ｄ ｍｕ ｄ ｓ ｏ ｉ ｌ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｐ ｒ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｓ ｅ ｔ ｔ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ｐ ｏ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｈ ｅ ａ ｄ ｈ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ａ ｎ ｄ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ．
方 向移 动 ，是 形 成 “ 土桩 ” 的根 本 原 因 。
关键词 ：吹填超软土 ；颗粒移动 ；重分布 ； “ 土桩” ；数值分析 ；Ｐ Ｆ Ｃ 。
中 图分 类 号 ：Ｕ ６ ５ ５ ． ５ ４ 文献 标 志码 ：Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ２ — ４ ９ ７ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ １ １ ６ — ０ ７
Ｃｏ ｎｓ ｏ ｌ ｉ ｄａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎｄ ｎｕｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎｔ ｔ ｏ ｕｌ ｔ ｒ ａ －ｓ ｏ ｆ ｔ ｓ ｏ ｉ ｌ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎｇ ｖ ａ ｃ ｕｕｍ ｌ ｏ ａ ｄ
ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ｏ ｕｔ ｓ ｉ ｄ ｅ ｔ ｈ ｅ‘ ‘ ｓ ｏ ｉ ｌ ｐ ｉ ｌ ｅ ” ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｕ ｎｅ ｖ ｅ ｎ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎｔ ｐｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎｏ ｎ ｉ ｎ ａ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｂ ｌ ｏ ｗ ｉｌ ｆ ｌ ｅ ｄ ｓ ｉ ｌ ｔ ｉｅ ｆ ｌ ｄ．Ｔｏ
ＷＵ Ｙ ａ － ｊ ｎ ｉ ｌ ． Ｑ Ｉ Ｎ Ｐ ｉ ｎ ｇ ． Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ － ｂ ｏ （ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ７ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
２ ０ １ ３年 ９月
水运 工程
Ｐｏ ｒ ｔ＆ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｙ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０１ ３ Ｎｏ ． ９ Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ １ Ｎｏ ． ４ ８ ３
第 ９期Biblioteka 总第 ４ ８ ３期 真 空荷载 下超软 土 固结试 验及 土颗粒 移动数值模拟研 究木
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｆ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｐ ｒ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ，ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｆ ｉ ｃ ｉ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｆ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ｍｕ ｄ ｓ ｏ ｉ ｌ
武亚 军，覃 萍，杨建 波
（ 上海 大学 土木 工程 系，上 海 ２ ０ ０ ０ ７ ２）
摘要 ：新 近吹填超软土经真 空预压 浅层加 固后 ，普遍会在排水板周 围形 成土体强度相对较 高的小范围 区域 ，该 区域 范 围 内的土体较 密实，抗 剪强度较 高，而沉 降较 小 ，即所谓的 “ 土桩 ”， “ 土桩” 范围外的土体 固结效果较差 ，造 成大 面积 吹填 淤泥现 场加 固不均 匀现 象。针 对以上现 象，首先进行 了吹填土无砂真 空预 压室 内模型试验 ，并研 究土体在加 固过 程 中 颗粒组成 、沉降、孔 压水头高度 和含水量的变化情况 ；其次采用颗粒流数值软件Ｐ Ｆ Ｃ 。 从微观 角度进 行模 拟 ，探究土颗粒 的 移动情 况。室 内模型试验结果 ：真空顸 压加 固后 ，土体产生不均 匀沉降 ，排水板 处产 生半径 为２ ０～２ ５ ｃ ｍ明显的 隆起 ，排 水 板 附近土体细颗粒含量和 密实度 明显升 高，渗透 系数 下降 ，形成一 个相 对密 实和弱透水性 的 “ 土桩 ”现 象。数值模 拟分析 表 明 ：土颗粒在土体表 面 负压影响下 向下移动是 土体 固结下沉的原 因，排 水板 附近的土颗粒在排 水板 负压影响 下向排 水板
ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｌ ｙ ｆ ｏ ｒ ｎ ｌ Ｓ ａ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ａ ｓ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｚ ｏ ｎ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ， ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｓ ｅ ｔ ｔ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ｉ ｓ ｓ ｏ － ｃ ａ ｌ ｌ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ“ ｓ ｏ ｉ ｌ ｐ ｉ ｌ ｅ ” ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｏ ｆ