预压加固法范文

预压加固法范文（精选9篇）

预压加固法 第1篇

目前国内对真空预压加固机理的研究较多,但观点不一。

本文在研究成果的基础上,从渗流和孔隙水应力向有效应力的转化过程这两个角度出发,对真空预压法的加固机理作进一步的探讨。

1 真空预压法加固软基的两个条件

1.1 地基土中两点的土水势

土体中水的势能包括重力势、压力势、基质势和溶质势。土水势中只有重力势和压力势。这样,水的总势能可以用式(1)表达:

Ψ=Ψg+ΨP (1)

其中,Ψ为总土水势;Ψg为重力势;ΨP为压力势。

当地基中存在砂井时,渗透力主要是水平方向的,因此考察图1中处于同一水平面上的A,B两点,A点是砂井周围土中的任一点,B点位于砂井内。P0是膜外大气压,P1是膜下真空气压。

PA0和PB0 是A,B两点的初始气压,由平衡方程可知,抽真空前,A,B两点测压管内的水位是相同的,砂井一般不会打穿承压水层,所以两管内的水位与地下水位也是齐平的。此时两处的静水压力势相同,总势能为零,即A,B两点不会产生水的渗流。

抽真空至某状态时,此时压力势就是超静水压力势。A,B两点的测压管内水位如图2所示。

设测压管长度为L0,Δs是地下水位下降高度,根据气体状态方程有:

PA0(L0-h1-Δh1-Δs)=PA(L0-h1) (2)

PB0(L0-h2-Δh2-Δs)=PB(L0-h2) (3)

因为抽真空前有:

PA0=PB0。

且A,B处于同一水平面,忽略这两处测压管因抽真空而引起的地面沉降差异,所以有:

PA(L0-h1)=PB(L0-h2) (4)

因B点位于砂井内,其气压比周围土体的都要小,即PB<PA,所以有:

h1>h2。

于是:

Δh1<Δh2 (5)

其中,PA0为抽真空前A点测压管内气压;PB0为抽真空前B点测压管内气压;PA为抽真空至某状态时A点测压管内气压;PB为抽真空至某状态时B点测压管内气压。

抽真空至某状态时,A,B两点测压管内水位与此时地下水位线的距离分别计为Δh1和Δh2,这就是由于真空压力作用于A,B两点而产生的负超静水压力,在势能中表现为荷载势ΨP。由图2可以看出,Δh2>Δh1,这说明在抽真空后的某个状态时,B点的负孔压小于A点的负孔压。B点的孔压先降低,而后真空压力传递到A点,促使其孔压也下降,但是其下降的幅度并没有B点迅速,所以A,B两点的总势能并不相同。如式(6)表示:

ΨA=ΨgA+ΨPA (6)

其中,ΨA为A点抽真空至某状态下的总势能;ΨgA为A点抽真空至某状态下的重力势,且ΨgA=-(h1+Δh1+Δs)γw;ΨPA为A点抽真空至某状态下的荷载势,ΨPA=-γwΔh1。

所以:

ΨA=-(h1+Δh1+Δs)γw-Δh1γw (7)

同理:

ΨB=ΨgB+ΨPB (8)

其中,ΨB为B点抽真空至某状态下的总势能;ΨgB为B点抽真空至某状态下的重力势,且ΨgB=-(h2+Δh2+Δs)γw;ΨPB为B点抽真空至某状态下的荷载势,ΨPB=-γwΔh2。

所以:

ΨB=-(h2+Δh2+Δs)γw-Δh2γw (9)

由图2看出,ΨgA和ΨgB是相等的,且Δh2>Δh1,所以有:

ΨA>ΨB (10)

因此,根据水由势能高处流向低处的规律,A点的水将流向B点,即砂井周围土的孔隙水将流向砂井,这就是利用土水势的原理解释真空预压法的渗流机制。从式(7)和式(9)看出,当ΨA=ΨB时,土中孔隙水便不再流动,固结得以完成。因此,抽真空的整个过程实际上就是一个Δh1不断增大并趋近于Δh2的过程,其物理意义就是A点的负压持续降低直至等于B点负压,砂井周围土体的孔隙水才不会继续流动。

1.2 孔隙水压力向有效应力的转化

根据太沙基有效应力原理,抽真空前有:

σ1=σ1′+u1 (11)

其中,σ1为某点抽真空前的总应力;σ1′为某点抽真空前的有效应力;u1为某点抽真空前的孔隙水压力。

同理,抽真空至某状态时有:

σ2=σ2′+u2 (12)

而孔隙水压力又包含两部分,一部分是气压力,另一部分是由非结合水(重力水和毛细水)引起的压力,即:

u=Pa+uuc (13)

其中,Pa为土体中某点的气压;uuc为该点非结合水引起的压力。

因在整个抽真空过程中,总应力不变,所以有:

σ1=σ2 (14)

即:

σ1′+Pa1+uuc1=σ2′+Pa2+uuc2 (15)

于是:

σ2′-σ1′=(Pa1-Pa2)+(uuc1-uuc2) (16)

由式(16)可见,有效应力的增量由两部分构成:式(16)右边的第一项表示气压差,第二项表示静水压力差。对处于自由水面以上的土体,有效应力的增量就是抽真空前后的气压差,也就是该点的真空度大小。对处于自由水面以下的土体,有效应力的增量则不仅包括真空度,还包含了地下水位变化而引起的静水压力差值。

文献[1]提到地下水对真空度的传递有“水封”作用,所以在自由水面以下的土体,随着其深度的增加,这种“水封”作用会越来越明显,阻碍了真空度的传递,这时其加固效果主要来自于静水压力的增量,所以,理论上,真空预压的加固效果是可以到达土层的深部。因而采用真空预压加固软土地基,深层土体的加固效果与地下水下降程度和持续时间密切相关。

抽真空导致地基孔压下降需要一个过程,而且卸除真空荷载后,地基孔压的回升也需要一个过程,并非抽真空一停泵孔压就会恢复到静水压力状态。由式(16)看出,停泵后,该点的气压将上升,在地表浅层,气压将接近于原来的气压值,即(Pa1-Pa2)→0,同时,加固区地下水还存在一个回灌过程,因此,地下水位将会上升,即(uuc1-uuc2)将减小。两部分减小的结果将导致有效应力的增量减小,但不可否认的是,土体中某点在卸真空时仍是处于各向等压状态,只是所受的应力在逐渐降低,降低的最大值应该等于抽真空过程中引起的有效应力增量,但事实上是不可能达到的,因为土体不是完全弹性的。文献[2]指出,地基较浅处受膜下真空度变化影响反应较快,地基较深处受膜下真空度变化影响较慢,较深处的孔压回升幅度基本一致,说明停泵时较深处的孔压仅受水位上升的影响,这与本文的观点基本一致。

2 卸真空后的地基回弹分析

由文献[3][4]指出,在卸真空后,由观测资料测得地基存在很小的回弹量,但在有限元数值计算中,这种回弹却很明显,究其原因,文献[3]提到,在真空预压过程中,会在加固区边缘形成裂缝或者较薄弱的区域,卸除真空荷载时,横向约束解除,产生较大的横向向外变形,从而与竖向回弹抵消。而有限元对于裂缝等不连续问题无法考虑,因此,会出现较大的回弹。本文从应力分解的角度去解释这一现象。

对正常固结土而言,在抽真空前是处于K0应力状态,抽真空时受球应力增量Δσ′作用,处于受压状态,卸除真空荷载后,相当于球应力在逐渐减小,减小值计为Δσ12′(下标12表示抽、卸真空后的状态),则此时土体某点的应力状态分解图如图3所示。

由图3可以看出,卸除真空荷载后,相当于在各个方向施加了一个拉力。根据广义虎克定律,在各向等压或拉压的情况下,完全侧限条件下的土体在竖直方向上的应变εcz是侧向自由膨胀条件下εz的$\frac{1+v}{1-v}$倍,而且由前面的分析可知,在土层深部的Δσ12′较小,主要是静水压力的差值,因此,土体深处的回弹量很小。

3 结语

1)真空预压法加固地基,使土体中孔隙水产生渗流的主要原因是真空通过砂井向周围土体扩散,导致土中各点的气压降低,从而与砂井形成不平衡的土水势,因此土中孔隙水将流向砂井。

2)真空预压法加固地基时,土中有效应力的增量主要由气压差(真空度)和土中重力水引起的静水压力差构成。

3)卸除真空荷载后的地基产生少量回弹,主要原因是因为土体各向的压应力在逐渐减小,而且是处于侧向自由膨胀状态。

摘要：通过对真空预压法加固软基所具备的两个条件进行分析,以土水势的原理解释了加固过程中的渗流机制,并阐述了孔隙水压力向有效应力的转化过程,说明有效应力的增量是由气压差和静水压力差构成的,最后对卸除真空荷载后地基回弹作了分析。

关键词：真空预压,超静水压力,土水势,有效应力,地下水

参考文献

[1]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(5):135.

[2]彭吉力,刘汉龙.真空—堆载联合预压法加固机理探讨[J].河海大学学报(自然科学版),2003,31(5):15-16.

[3]刘汉龙,彭吉力.真空—堆载预压处理高速公路软基的有限元计算[J].岩土力学学报,2003,25(6):31-32.

预压加固法 第2篇

真空预压加固高速公路软土地基工艺浅谈

介绍了杭州湾跨海大桥南接线工程第六合同段工程属于海积平原区,淤泥质亚黏土软土层,详细的阐述了该段高速公路真空预压法加固软土地基的施工工艺和方法,实践证明了真空预压法在该类工程中应用的可行性.

作 者：王栋 WANG Dong 作者单位：中铁一局集团第五工程有限公司,浙江,慈溪,315300刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：200935(14)分类号：U416.1关键词：真空预压 加固 高速公路 软土地基 施工

预压加固法 第3篇

【关键词】真空预压固结排水法；水利工程；堤防加固；应用

真空预压固结排水法突出的特点能够使堤防土层更加密实，进而提高其整体性以及增加提防内部粘结性，对延长水利工程寿命有着积极的作用，该种方法中重点的施工工艺如下：平整产地、防线定位、真空抽水设备安装等，每一个施工步骤都值得关注的问题，需要施工人员认真对待。

0.工程概况

某水利工程的堤坝位于软土地基上，尤其是堤坝的上下游交界处的地基更为软弱，在长期的运行使用中，该堤坝的抗压能力和强度都大大降低，存在一定的安全隐患。为了保证堤坝的安全稳定工作，必须要尽快对其进行加固处理。在本工程中，技术人员决定采用真空预压固结排水法来实现堤坝加固，重点的施工范围包括堤坝上下游的护坦、护底和砌石部位等一共8个加固区域。

1.真空预压固结排水法施工工艺

1.1场地平整

从上述工程介绍中，可知本工程使用时间比较长，需要加固的部位也比较多，而且这些部位普遍存在不平整的情况，这种情况并不利于使用真空预压抽水的方法，因此在使用这种方法之前，首先应该做好场地平整的工作。场地平整主要包含两方面，一方面是对施工部位进行平整，另一方面是对周边部位进行平整，有些施工人员忽视了对后者，所以使用真空预压固结排水法效果并不明显。部位的不同，使用的平整方法也有差异，施工人员要视情况而定，比如如果在斜坡护坦的部位上开展场地平整工作，完全可以不必考虑水平平整度，坡面平整度符合工程要求即可。整体上讲，平面与坡面的场地平整，无论采取哪些方法都需要达到相应平整度，方便开展抽压以及覆膜工作。场地平整完成之后，应该在其表面覆盖一层土，主要是为了达到承重要求。通常情况下，砂垫层是素土最好的选择。平整场地时，还需要考虑高差问题，一般而言要求高差保持在50mm以内。

1.2防线定位

防线定位的主要目的是明确施工位置，其要求比较多，第一，充分了解设计图纸及其施工方案，以图纸与方案为准进行防线曾亮；第二，选择精确度比较高测量仪器，选择出集水井等位置，边测量边标记，以免出现遗漏；第三，重点关注塑料排水板的位置，其與真空管网要始终保持平行，不允许出现偏差。

1.3真空抽水设备安装

场地平整以及防线定位等施工完成之后，开始着手安装真空抽水设备，在安装期间，要注重安装重点，尤其是对排水有着直接影响的设备安装。

（1）安装真空集水井， 集水井制作工艺比较并不难，其制作材料主要是预制钢结构。首先将需要加固的所有部位划分为各个单元，每个单元都需要安装集水管；其次，平铺集水井，需要注意的是如果需要使用水平的管道，则需要提前铺设；最后，连接，安装干管时，存在很多衔接位置，该位置需要重点对待，通常情况下，都是选择橡胶软管，因为这种软管密封效果非常好。

（2）井上真空系统安装，该系统涵盖非常多的设备，比如真空表等，其中真空泵以及管道泵是不可缺少的设备，一般情况下，每个系统需要2台真空泵，而且通常都会选择使用5.5Kw，而管道泵只需一台即可。正常情况下，真空泵与固定平台连接，而清水泵则与真空集水井相连。井上真空系统安装之前，需要做好水平管网施工工作。真空泵需要与耐压软管连接，而耐压软管则需要与缓冲罐连接。气其他设备的连接方法比较固定，只要按照正规程序即可。

（3）真空机械系统的安装，该系统最重要的设备就是真空泵以及水气分离设备，每个真空泵都应该与水气分离设备进行有效的连接，通常情况下，选择使用胶管来连接。

1.4铺设真空膜

在水平管网系统完成后，即可以铺设真空膜。真空膜采用14丝的PVC 薄膜三层。铺设密封膜之前，把出膜弯管与真空滤管连接好，出口压盘与地层表面齐平，并放好下橡胶垫圈；铺设时顺风向伸展，加固区四周余留量基本—致；施工人员穿软底鞋上膜，严禁穿带钉鞋上膜；封膜铺设层数满足设计要求，每铺一层均由专人检查，若有孔洞，及时粘补；在密封沟内侧把膜铺平，薄膜过长时，可将其折于沟底，不可外铺于外侧坡上。

1.5真空负压操作

密封膜铺设完工后，各单元的机泵系统进入真空操作阶段。密封膜上覆水前，应进行试抽真空，同时检查每台真空泵的运转情况及薄膜的密封性；试抽真空时间为10天，要求密封膜下真空压力达到0.08MPa以上。试抽真空达到要求后，可进行覆水转入正常抽真空，正常抽真空时间应满足设计要求；覆水厚度应为300mm，覆水后，膜下真空压力应逐渐稳定在0.08MPa。真空操作要求有水必排。随着压力的逐渐上升，排水量越来越小，软基的固结程度也逐渐加大，80天左右即可达到加固要求。

1.6卸载

终止真空预压的标准：连续四昼夜实测地面沉降量小于2mm/d或地基固结度大于实测地基沉降曲线的80%。

2.加固过程中的监督

无论采用哪种堤防加固的方法都需要进行监督检测，以此确保加固效果。主要监督一下内容：第一，对真空度进行监督检测，抽真空施工结束之后，马上检测其真空程度，以此来明确真空损失程度，施工人员正是根据这个真空程度数据来选择使用的措施，以此保证该位置的内部压强符合要求，通常情况下，检测频度为6小时一次；第二，监督检测孔隙水压力，之所以要对其进行检测主要是为了了解固结力度，当相关设备埋入到一定深度时，设备会显示出数据，马上读取数据，以便掌握初始数据，其检测频度为1天一次，检测时，需要注意是否是每天的相同时刻。第三，要对地表的沉降量进行监测，这样可以掌握并推测地基的加固效果，所以对沉降的观测是必要的。沉降观测的密度不小于每3天1次。第四，要对加固部位的水平位移程度进行随时监测，以便能及时采取措施。观测的密度不小于每3天1次。

3.结语

总之，在水利工程的堤防加固工程施工中，除了可以采取帷幕灌浆、增设桩基等传统的加固施工技术以外，还可以采取不影响其整体结构和性能的其他加固施工方式。本文中所介绍的真空预压固结排水法就是这样一种具有良好加固效果的施工技术新方法。本工程中通过采用这种加固施工技术对堤防进行加固后，其强度和稳定性都得到了很大的提升。本文是笔者多年施工经验的总结，希望水利工程堤防加固有所帮助。 [科]

【参考文献】

[1]葛安定.真空预压法软基加固技术研究[J].科技创新导报，2011（29）.

[2]武占军，王巍.对软土地基用塑料排水板施工工艺的探讨[J].价值工程，2010（06）.

[3]赵友云，闵木林.真空预压法在市政道路软土路基处理中的应用[J].中国高新技术企业，2009（21）.

预压加固法 第4篇

1 真空预压法加固机理的分析[2]

真空预压加固软基在地基上施加的不是实际重物, 而是通过抽真空使密封膜内外形成压力差, 即真空预压是将大气压差作为荷载。该压力差即为真空荷载, 一般称之为“真空度”。图1为真空预压加固模型。

如图1所示, 由于真空膜下有砂层, 可以将砂层简化为弹簧和有小孔的隔板的结合体。开始抽真空后, 膜内的压力降低到Pv (Pv

根据太沙基有效应力原理[3]:

其中, 为总应力;为有效应力;u为孔隙水压力。在总应力不增加的情况下, 通过降低孔隙水压力, 可以提高地基的有效应力, 其具体数学表达式为:

真空预压过程降低的孔隙水压力就等于增加的有效应力, 加固区内的土体就是在有效应力增加的过程中得到加固。从另一角度看, 负的超静孔隙水压力使加固区内外产生水头差, 使之形成渗流需要的水力梯度。根据达西渗透定律可得到:

其中, v为孔隙水的渗透速度;k为土的渗透系数;△h为水头差;L为渗透距离。真空预压通过抽真空使加固区内形成负的超静孔隙水压力, 该负的超静孔隙水压力促使地基土体产生排水固结, 以达到最终加固地基的目的。

2 加固后土工试验和原位测试结果及分析

为了进一步研究真空预压加固机理, 检验真空预压法加固软基的效果, 在软基处理后取了5组原状土样进行土工试验, 并进行了现场土体强度测试试验。处理前后土样的物理性试验成果分别见表1, 压缩试验、固结试验、原状土渗透试验 (变水头试验) 、无侧限抗压强度试验和地基土处理后现场十字板试验不排水强度成果见表2。

根据加固前后土层主要物理力学性质指标比较, 淤泥层含水量由32~52%改变为31~44%, 孔隙比由0.9~1.3改变为0.8~1.2左右, 压缩指数由0.2~0.4改变为0.2~0.3, 原状土不排水强度指标增幅达30~107%, 有较明显提高, 说明真空预压法可以改善土体物理力学性质指标, 加固效果明显。

3 结论

通过对真空预压加固机理的分析, 以及对真预压加固公路软基试验段的现场观测资料、土工测试成果及原位测试资料分析研究, 可以得到如下结论:

3.1 根据现场的原位测试, 加固区下部不排水强度有很大提高, 说明真空预压法加固深度较大, 可以减少了部分工后沉降。

3.2 根据土质试验资料分析, 采用真空预压法加固软基, 可以大大改善土体的物理力学性质指标, 加固效果显著。

摘要：随着我国国民经济的迅速发展, 高速公路建设进入一个高速发展的时期, 对高速公路软土路基处理而言, 真空预压法是比较理想的软基加固方法。分析了真空预压法的加固机理, 并通过对加固前后土工试验和原位测试的结果对比, 说明真空预压法可以较好的改善土体物理力学性质的指标, 加固效果明显。

关键词：真空预压,加固机理,真空度

参考文献

[1]吴跃东, 真空-堆载联合预压法加固高速公路软基的理论研究及应用[D].河海大学硕士论文, 1999.10.

[2]黄荣粤.真空预压法加固机理浅析与应用[J].西部探矿工程, 2005年第8期.

真空联合堆载预压法加固机理及应用 第5篇

1 软土地基强度增长的原理

一般来说, 作用于饱和粘性土地基上的荷载, 在最初时刻, 全部由土中孔隙水压力承担从而造成很大的超孔隙水压力。超孔隙水压力的区域的孔隙水向压力小的区域流动, 这就是孔隙水压力的消散。由于粘性土的渗透系数很小, 孔隙水的流出十分缓慢, 故而孔隙水压力的消散是一个相当长的过程。伴随着孔隙水的排走, 土体产生相应的压缩变形, 土的强度也随之逐渐增大。由此可见, 孔隙水压力的消散过程就是土的压缩固结过程, 也就是土的强度增长过程。所以, 为了提高地基土的抗剪强度, 减少建筑物地基发生过大的沉降或差异沉降, 就必须使土中一部分孔隙水在建筑物正式施工前尽快排走。

2 堆载预压及真空预压的加固机理及特征

真空预压法和堆载预压法两者都属于排水固结法, 先在软基上打设塑料排水板或袋装砂井作为竖向排水体, 并在软基上铺设砂垫层作为水平向排水体, 通过真空压力或堆载使土体中的孔隙水压力产生不平衡, 孔隙水在这种不平衡力的作用下通过竖向排水体逐渐排出, 从而使土体产生固结变形。

2.1 堆载预压的加固机理

堆载预压时, 地基土由于荷载作用而产生的附加应力开始由孔隙水压力承担, 而有效应力不变, 随着时间的推移, 孔压逐渐消散并全部转变为有效应力, 使土体强度提高。加固机理如下:总应力增加, 随着超静孔隙水压力的消散而使有效应力增加;加载过程中一方面土体强度提高, 另一方面剪应力增加, 可能引起土体剪切破坏;堆载过程中需控制加载速率;预压过程中, 预压周围土产生向外的侧向变形;非等向应力增量下固结而使土的强度增长;有效影响深度较大。

2.2 真空预压的加固机理

真空预压法是总应力不变, 通过抽真空降低边界孔隙水压力, 而使土体孔隙水压力降低, 孔压消散全部转变为有效应力, 土体强度进一步提高。其加固机理如下:总应力不变, 随着相对超静孔隙水压力的消散而使有效应力增加;抽真空过程中, 有效应力增量是各向相等额, 剪应力不增加, 不会引起土体剪;不必控制加载速率, 可连续抽真空至最大真空度, 因而可缩短预压时间;预压过程中, 预压区周围产生指向预压区的侧向变形;等向应力增量下固结而使土的强度增长;真空度往下传递有一定衰减。

2.3 堆载预压及真空预压的加固特征对比

通过对真空预压和堆载预压加固软基的机理分析可以得出, 真空排水预法与常规的堆载排水预压法相比, 具有加荷速度快, 无需堆载材料、加荷中不会出现地基失稳现象等优点, 因此它相对来说施工工期短、费用少, 但是它能施加的最大压力只有95k Pa左右, 如要提高, 则必需与堆载排水预压法等联合使用。

3 真空联合堆载预加固软基的基本原理

真空联合堆载预压是在真空预压和堆载预压基础上发展起来的软基加固方法, 具有真空预压和堆载预压的双重效果;它需要在拟加固的软土地基表面先铺设水平排水垫层 (一般30~50cm砂或砂砾垫层) , 然后打设垂直排水通道 (袋装砂井或塑料排水板) , 再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝, 利用薄膜密封技术, 通过砂垫层里埋设的管道用真空装置抽气, 在膜下和整个预压区形成真空, 使薄膜内外产生一个气压差。通过抽真空形成负压, 当真空度达80k Pa以上, 相当于一次性加4~5m高度的填土荷载, 缩短了加载时间。高速公路采用真空联合堆载预压加固软基方法, 使土体在真空荷载和堆载联合作用下发生固结, 强度能提高2~3倍。同时, 由于真空产生负压, 使土体产生向内收缩变形, 可以抵消因堆载引起的向外侧向变形, 地基不会因填土速率快而出现不稳定问题, 因此, 真空堆载联合预压比堆载预压安全可靠。真空堆载联合预压可以利用工程堆载的客观要求, 在真空预压的基础上利用堆载施加外载, 增大总应力, 增加软土中孔隙水压力, 从而加大软土与砂井中的孔隙水压力差, 加快软土排水固结。采用此联合加固时, 主要指在运用真空预压加固软基时, 常常觉得真空能提供的加固荷载有限, 还不满足使用荷载的要求, 或者要求的加固荷载超过80k Pa或90k Pa时, 那么就可以辅以堆载预压来加以补充, 这样一来地基的加固就能达到要求。这样堆载也许不要再行移走, 或者要移走量也很小, 这在经济上就比较合理。

4 工程应用与效果分析

在国内有好多成功的工程, 如工程案例:京珠高速公路广珠段软基加固工程, 试验段全长259m, 设计施工面积14461m2。淤泥层在地质勘察报告上未见底, 灰黑色, 粘性好, 饱水, 呈流塑状态。抽真空6天后, 膜下真空度达到80k Pa, 一个月后开始堆填荷载, 填土总厚度达4.8m。在处理过程中, 测得的地基最大沉降量为1677mm, 日平均沉降量为30mm, 最大日沉降量为53mm, 大大加快了固结速度。

5 结语

真空预压法在土体加固过程中, 在真空吸力的作用下使土中的封闭气泡排出, 从而使土的渗透性提高, 固结过程加快, 累计沉降量大, 地基强度增长快, 增加了地基的抗失稳能力。同时减少次固结沉降, 使工后沉降大大减少。并且真空联合堆载预压可以一次快速施加而无须分级加载, 大大节省了时间, 提高经济效益, 可得到广泛应用。

摘要：本文探讨了堆载预压及真空预压的加固机理, 作了两者的分析与比较;并且分析了真空联合堆载预压法的基本原理以及在软土处理中的加固特征。同时介绍了一些工程应用实例, 具体分析了真空联合堆载预压法的应用效果及前景。

关键词：软土地基,真空堆载联合预压,加固机理

参考文献

[1]刘汉龙.真空堆载联合预压加固软基机理的试验研究[J].岩土工程学报, 2004.

预压加固法 第6篇

目前路基沉降量的计算主要采用分层总和法, 但该方法无法考虑路基变形过程及路基的侧向变形等问题, 有限元法可以计算这些问题。

1 工程概况

1.1 工程地质

某城市主干道[1]路面宽52 m。该段道路地表以下分布着人工填土, 吹填淤泥和滩涂, 其下是强度很低的淤泥。该段路基主要采用超载预压排水法进行路基处理, 采用袋装砂井作为竖向排水通道。从路基填土施工起, 相关单位选取若干个路基断面, 进行了沉降与稳定性监测, 现场监测历时约380 d, 预压期约140 d。

该路段地质情况从上到下依次为:人工填土层、淤泥质填土、淤泥、粘土。该区域地下水位埋深约为2 m。

水平排水系统采用1 m厚的砂垫层。竖向排水系统采用袋装砂井, 砂井直径为70 mm, 等边三角形布置, 间距1 m, 路基处理断面示意图见图1, 其中超载土层厚1.5 m。

图1软土路基横断面示意图

1.2 路基沉降变形监测

为控制填土的加荷速率, 保证路基填筑期间的稳定性, 以及确定预压时间, 对该路基在填筑期间进行了沉降、侧移及孔压等的监测。

2 路基填筑数值模拟

与现场监测相比, 数值模拟方法具有效率高、速度快、费用低等优点, 目前在岩土工程领域得到了飞速的发展。路基纵向方向的尺寸远大于横向方向尺寸, 可以用二维有限元模型进行模拟。

2.1 砂井的简化

由于砂井加固路基的固结过程是三维问题, 为采用二维有限元模型进行分析, 应将砂井的三维模型简化为二维模型。在应变相等的条件下, 对于单井, 由假定砂井和砂墙在深度z处的径向固结度相等。等效转换公式采用彭劼[2]论文中的方法。

袋装砂井的平面布置为正三角形, 间距为1 m, 入土深度为7.5 m, 到达淤泥质粘土层。经简化处理, 塑料排水板简化成当量直径的砂井。

2.2 计算参数

路基填土采用plaxis软件中的摩尔库仑模型, 计算参数见表1。地面以下的土层均采用软土蠕变模型, 由于岩土勘察报告中未给出压缩指数Cc值, 本文参照经验关系式:Cc=0.439e0-0.189[3], 有限元模型计算参数见表2。

2.3 计算模型

采用plaxis2d有限元软件建立了相应的计算模型, 根据对称性, 可以取路基断面的一半建立模型。模型长50 m, 宽24 m。

3 结果分析

有限元计算结果显示:竖向位移最大值发生在路肩附近, 最大竖向位移为630 mm, 而路基中心处的位移为560 mm;最大水平位移发生在坡脚附近, 最大值为342 mm。最大竖向位移发生在路肩附近而不是路基中心, 这主要是因为该路基下方有较厚的淤泥层, 淤泥的强度很低, 路基填土导致坡脚附近的土体产生较大的水平向位移。现场监测数据显示, 测试段路基的最大水平位移约为280 mm, 数值模拟的结果与监测数据相近。

取路基断面中心线上 (砂垫层底部高度处) 为代表点, 有限元计算值与现场监测值对比见图2和表3。

由图2可知, 有限元计算结果与现场实测结果在初始阶段十分接近, 大约在工期第180天以后, 计算结果与实测结果误差开始变大, 至监测结束时, 计算结果与实测结果的误差为9.8%。

采用“三点法”[4]推算的该超载预压路基的最终沉降量为71.6 cm, 有限元法计算的最终沉降量为63.4 cm。

由表3可知, 有限元计算值与现场实测值之间存在一定误差, 但误差不大。产生这种误差的原因主要有:土体本构关系尚不能完全反映土的应力应变关系;岩土参数取值和实际情况不完全相符[5,6];本工程施工时, 由于天气等因素的影响, 路基实际填筑速率和原计划稍有差异。

4 结语

1) 对于东南沿海软土路基, 超载预压排水法可以有效地减小路基工后沉降。路基填筑过程中, 路基除发生竖向沉降外, 还会发生侧向位移, 有限元计算的结果可以反映这些情况。

2) 与分层综合法相比, 有限元法可以较好地反映路基填筑时的变形过程及路基的侧向变形等情况。有限元法的计算结果受岩土参数的取值、人为等因素的影响较大, 因此, 有限元的计算结果应经过判断, 合理的结果才可使用。

参考文献

[1]张在喜.超载预压加固软土路基现场试验研究[D].北京:中国科学院研究生院, 2010.

[2]彭劼, 刘汉龙.深厚软基上海堤工程现场试验及有限元反分析[J].水利水电科技进展, 2005, 25 (6) :38-39.

[3]哲学森.软土路基沉降计算[M].北京:人民交通出版社, 1998.

[4]龚晓南.路基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.

[5]谢康和, 周健.岩土工程有限元分析理论与应用[M].北京:科学出版社, 1998.

浅谈真空堆载联合预压法加固机理 第7篇

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, 在沿江、沿海地区修建港口、高速公路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的主要优缺点为: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=σ'+u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。由此, 软土固结的实质归结为σ'增加, 增加的来源在于孔压u分布的不平衡性, 此不平衡随渗流促使孔隙水流动。

堆载预压 (正压) 和真空预压 (负压) 固结机理虽然不同, 但作为排水固结, 二者固结的来源都是孔压的不平衡性, 都是通过有效应力和孔压的相互转换来增大有效应力, 满足固结微分方程

此特点决定了堆载预压和真空预压可共同作用, [1]即真空堆载联合压预法。

由于孔隙水压力是球应力, 所以真空预压时减少的孔压 (增加的有效应力) 是各向相等的, 即真空预压在地基中产生的附加应力也是各向相等的, 并没有产生附加的剪应力, 因此地基中土体单元的莫尔应力圆大小并没有改变, 只是向右发生平移, 当“荷载”卸除后, 被加固土体由正常固结状态变为超固结状态, 和加固前相比, 强度增加了Δτ。由于真空预压时土体不会产生剪应力, 因此即使真空荷载一次性施加上去, 地基土也不会发生剪切破坏, 从而可以缩短工期。

真空预压和堆载预压使地基产生沉降, 一般在加固区的中心点产生的沉降值最大, 使加固区表面呈锅底状, 但它们的原因却有质的区别。真空预压使地面产生锅底状的原因除了有效应力因位置的差异之外, 还有加固区土体向里移动的结果, 正是这种收缩的特性使土体更利于挤密, 在产生相同垂直变形的情况下, 真空预压法的加固效果要好于堆载预压法。

3 真空预压加固软基中的一些问题

3.1 真空度分布的影响因素

在真空堆载联合预压方法中, 真空度的空间分布及真空度传递情况直接影响加固效果。真空度的传递过程为:射流泵--膜下--垂直排水体--加固土体。影响膜下真空度的因素有射流泵性能、射流泵数量、泵后连接的管路、膜下砂层渗透性及滤管布置、浅层密封性能等。影响垂直排水体中真空度的因素有膜下真空度、排水体自身的纵向通水能力、滤膜渗透性、深层密封性及径向土体渗透性等。影响土体中的真空度的因素有膜下和垂直排水体中真空度、土体的孔隙比、饱和度、渗透性和土层分布状况、地质条件、深层密封措施等。地基中有无强透水层对真空度影响很大, 若有则必需采取深层密封措施。

3.2 地下水位的变化问题

抽真空时, 地下水位是否下降是一个经常争论的问题。大气压力和水压力一样属于流体压力, 因此, 土体中的孔隙水压力中实际上包含着大气压力在内。即u=γwz+Pa式中, γwz为抽真空前的静水压力, Z为该点距地下水面的深度, Pa为大气压力。真空预压时, 孔隙水压力u虽然降低了, 但是其中的位置水头γwz没有改变, 降低的部分只是大气压力Pa, 因此加固区内地下水位并不会下降。

3.3 真空预压对边界的影响

研究真空预压对边界的影响对全面认识真空预压的加固机理和加固效果, 改进真空预压技术, 对加固区周围建筑物采取适当的防护措施均具有重要的意义。

在边界, 可能引起水位下降形成非饱和土, 但由于加固区的固结变形是主要的, 也是对边界变形的主要影响因素, 所以一般仍按可饱和土体进行计算分析。[4]

3.4 真空预压等效转换固结压力

对于真空预压可采用麦远俭等效堆载固结压力公式:

式中:△σ——为预压时的等效附加应力增量 (固结压力)

Φcu——土体固结快剪摩擦角

σc———真空固结压力

计算时先将真空压力换算成等效附加应力增量, 再加上堆载部分压力, 将两者之和作为预压时的应力增量。

3.5 加固区形状对加固效果的影响

真空堆载联合预压加固后的土体, 加固区中心的效果明显好于边缘。大量的工程实践表明:在加固区面积相同的情况下, 加固区周长越小, 即场地越接近正方形, 加固效果越好。[2]为了综合反映上述因素, 往往定义两个加固区形状系数:

式中:S为加固区面积;C为加固区边界总长;a为加固区长边长度;b为加固区短边长度。加固效果与加固区形状系数成正比, 形状系数越小, 由密封质量引起的这种“边界效应”越显著, 边界处真空负压向加固区外扩散越严重, 加固区“能量”损失越大, 加固效果越不理想。

4 施工质量的控制

施工过程中各工序的质量控制是保证施工总体质量的关键, 目前建设单位和施工单位都不同程度地存在忽视质量的问题, 致使工程质量得不到保证。

1) 砂垫层是作为土体内部塑料板排水和土体外部真空设备抽气抽水的十分重要的中介层, 因此砂垫层的材质要求及施工工艺都比较严格, 砂料的均匀性, 通水能力, 含泥量一般设计上都应有明确的规定, 施工时要求砂垫层有一定的平整度, 同时避免混入可能影响排水的杂质, 否则将直接影响到软基加固效果。

2) 注意塑料排水板的保护, 未打设的排水板和已打设排水板的外露部分, 必须加以保护防止破坏排水板的整体结构, 如滤膜的剥落, 板芯的撕裂、断裂等人为的损伤, 从而影响排水的效果。插入地下的排水板尽可能地保证单根的连续性和整体性, 如果需要接板, 应该采用套接法, 并要减少接板率, 这样确保加固单元体内排水板的有效率, 保证排水效果。

3) 真空预压的气密性是施工的关键控制点, 是受到诸多因素的综合影响, 它涉及到施工工艺、工艺材料、施工态度等, 遇到突变地质特征或设计未考虑到的情况时, 能否采取必要的补救手段等。

总结

真空预压法和堆载预压法都属于排水固结法真空预压法是通过降低土体中的孔压来达到加固土体的目的, 而堆载预压法则是通过增加土体中的总应力来达到加固土体目的。

采用真空堆载联合预压法处理软粘土地基, 在真空负压的作用下, 可实现快速施工路堤。

真空预压时, 加固区内的地下水位并没有降低降低的只是孔隙水压力中的大气压力部分, 因此, 加固区中的土体可以按饱和土体考虑。

真空堆载联合预压处理软土地基时, 水平位移是向内的, 这一方面有利于处理软基的整体稳定, 另一方面可能会引起周围地表面的开裂, 影响到已建的建筑物和构筑物, 需采取一定的措施加以防护。

在加固区周围, 土体中的水位可能会降低, 并对加固区和周围的土体产生一定的影响, 应重视真空预压与边界的相互影响关系, 边界的密封与否是真空预压成败的关键因素。

本工程采用真空堆载联合预压法处理后, 可节约很多资金。为桥头深层软基处理提供了技术先进、成熟、经济的新方法, 值得在今后高等级公路建设中应用。

参考文献

[1]《地基处理手册》编写委员会.地基处理手册.北京:中国建筑工业出版社, 1988

[2]娄炎.真空排水预压法加固软基技术.北京:人民交通出版社, 2001

[3]河海大学.江苏宁沪高速公路股份有限公司.交通土建软土地基工程手册[M].北京:人民交通出版社, 2001.

预压加固法 第8篇

真空预压是一种有效的软土地基加固处理方法，该法加固原理是，通过抽气使插设于软土地基的竖向排水通道内形成真空，降低排水通道内的孔隙水压力，使土中孔隙水压力和排水通道之间形成水力梯度，进而发生由土向排水通道的渗流，在渗流过程中土体的孔隙水压力不断降低而有效应力不断增加，土体发生固结变形，强度得到提高，进而达到加固软土地基的目的。由真空预压的加固机理可以知道，真空是加速土体快速固结的驱动力，然而真空在排水通道中传递会发生不同程度的衰减，即发生井阻效应，如何保证真空在排水通道内的有效传递，使排水通道内形成有效的真空度是保证整个加固深度范围内加固效果的前提。因此理解真空的传递规律和加固深度对进一步深化认识真空预压的机理并指导工程实际具有重要的意义。

本文在总结和分析已有相关研究的基础上，对真空度的传递规律、真空预压的加固深度做了较为细致的讨论，并给出了相关的研究方法。

2 真空度传递问题

真空度传递深度直接影响到真空的加固深度和加固效果，由于井阻作用，真空度在垂直排水体中传递会逐渐递减，表1给出了不同研究人员测得的真空在传递过程中的损失，从表1中可以看到，不同研究者得到的真空度在传递中的损失结果差别较大，同样是10 m砂井，真空损失最大达到80%，而最小只有10%，而排水板传递损失差别也较大。需要特别指出的是，真空预压法的工艺较为简单，不同工程的施工工艺差别很小，表1给出的工程实例的排水通道打设深度基本都是10 m，因此在统一的真空预压工艺、同样的处理深度条件下，造成如此巨大的真空度传递差异应归结于不同研究者采用了不同的真空测试方法。

目前关于排水通道内真空度的测试还没有相应的规范，图1给出了已有研究所常用的真空压力计(真空表)测试排水通道内真空度的示意图，当和真空压力计连接的导气管底端在水位线以上时，导气管测得的真空度即为此位置排水板内的真空度，当导气管的底端在水位线以下时，排水板的真空度ps和导气管内的真空度pd具有以下关系:

其中，γw为水的重度;H为排水板内水位到导气管底部的距离;h为导气管内的水位到导气管底部的距离，从式(2)中可以看到，真空表测得的真空度和排水板内的实际真空度不具有相等关系，测得的真空值比实际真空值偏小，因此若要得到排水板内的实际真空度必须要知道导气管内的水位高和排水板内的水位高。许多试验表明，排水板内的水位高可以近似等于软土地基中的水位高度，困难的是导气管内的水位高度难以确定，本文提出了导气管“水位校零法”测试排水板内的真空度，即在抽真空之后再往导气管上安装真空表，开始时先让导气管和大气相通，当管内负压升高后再安装真空表，这时由于导气管内的压强较大，会有部分气体逃逸出去，但是可以基本保证导气管内无水，这时排水板内的真空可以用式(3)来换算:

由以上分析可知，任何测试细节上的差别都会影响到排水板内真空度的测试结果，因此再看表1中数据的差别就不感到奇怪了(见图1)。

目前对真空传递规律的认识还停留在对测试结果的分析上，没有上升到对机理的认识，只是认为竖向排水体渗透系数越大，真空传递效果越好。然而，真正影响真空传递的主要因素是排水体的通气能力，即真空学所称的流导，流导越大通气能力越好，流导的大小和真空管路的形态、长短、边界等因素有关。当气体在真空管路流动时，通过真空管路的气体流量Q、管路流导U以及管路两端的压差(PA-PB)具有以下关系:

当流导越大，管路两端的压差越小，真空传递效果越好，因此，在研究真空在管路中的传递时，可以借鉴真空学的理论知识，从机理上来分析真空传递规律，进而更好的指导实际工程。

3 加固深度问题

真空预压加固深度一直以来都是研究者讨论的焦点，研究初期都认为加固深度和真空提水高度一样，最大加固深度只有10.33 m，后来陈环(1991)对此问题进行了阐明，他认为提水高度只和真空度传递衰减有关，如图2所示，根据气压原理，垂直排水体内的任一点A处的孔隙水压力为:

其中，pn为垂直排水体顶部气压;pf为由于井阻损失的真空压力。

另一方面，由于真空在软土地基中传递较为困难，同样深度的软土B处的孔隙水压力为:

其中，pa为B处的气压，由式(5)和式(6)可知，软土和垂直排水体的孔隙水压力差为:

从式(7)可知，当pa-pn-pf>0时，即垂直排水体中真空不完全损失时，软土和垂直排水体中就存在水压差，渗流固结排水就会发生，因此从这一点来看真空加固影响深度是很大的。但是以上研究忽略了地下水位对排水效果的影响，只有当渗流出的水能够被及时排出才能起到加固效果。预压时排水面包括水位线排水面和排水板排水面，当地下水位距地表砂层距离h>10.33 m时，即使在完全真空条件下，水也难以排出。另外，地下水位线以上土体处于非饱和状态，由于渗透阻力，真空传递到水位线时已有很大折减，这时真空最大提水高度远不足10.33 m，因此，真空预压的加固深度除了受到垂直排水体的井阻影响外还受到地下水位高度的影响。对深层软土地基加固时，会遇到地下水位较低的情况，若使用真空预压法进行处理将达不到预期的加固效果，因此，在这种情况下要充分考虑地下水位对加固深度的影响，避免真空预压法的盲目使用，造成不必要的工程处置带来的浪费。

4 结语

1)论述了测试方法的不同是已有关于真空度传递研究结论存在很大差异的主要原因，并基于真空度测试原理的分析，给出了较为合理的测试方法;

2)关于真空度传递规律研究目前还局限于测试手段，还未上升到理论的研究，可以通过引入真空学原理来进行相关的理论研究;

3)从理论上说明了真空预压加固深度不仅和真空度传递衰减有关，还和软土地基的地下水位高度有关，地下水位过低会影响真空预压的处理效果，在处理深层软土地基时要充分调查地下水位高度，避免盲目使用真空预压法。

摘要：基于真空测试原理论述了已有关于真空度传递研究结论存在很大差异的主要原因,并给出了从理论上研究真空传递规律的途径,从理论上说明了真空预压加固深度不仅和真空度传递衰减有关还和软土地基的地下水位高度有关。

关键词：真空传递规律,加固深度,地下水位

参考文献

[1]沈珠江,陆舜英.软土地基真空排水预压的固结变形[J].岩土工程学报,1986,8(3):7-15.

[2]陈环.真空预压法机理研究十年[J].港口工程,1991(4):17-26.

[3]高志义.真空预压法的机理分析[J].岩土工程学报,1989,11(4):45-55.

预压加固法 第9篇

真空预压法指的是通过对覆盖在地面上的密封膜进行抽空, 使膜内外形成气压差, 从而使粘性土层在压力的作用下固结起来的一种方法。也就是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的方法。真空预压系统主要是由抽真空系统和排水排气系统两部分组成。真空预压系统中的设计真空度在75kpq-80kpa之间, 覆盖膜的上下压差保持在80kpa-95kpa之间。在利用真空预压法处理软土地基的时候, 首先在原地基的表面上铺垫一层具有一定厚度的砂垫层, 然后在土体中打入砂井、袋装砂井、塑料排水板等作为数值排水体, 之后就可以把不透气的薄膜铺设在砂垫层顶面上。在铺设薄膜的时候, 要把薄膜四周埋入不透水的土中。最后通过砂垫层中的管道, 利用一定的设备, 将薄膜下砂垫层中的空气抽出, 使其形成相对负压。因为土体中打入的砂井渗透性比较大, 该负压能够快速的传递到砂井深部, 从而在砂井和砂井周围土体之间形成孔压差, 使土体中的孔隙水顺着管道流出, 已到达固结土体的作用。真空预压法具有施工方便、工艺简单、造价低廉等优点, 在利用真空预压法处理地基的时候, 不会产生土体的侧向挤出变形, 破坏工程的稳定性, 因此可以被广泛的应用到各种工程地基处理当中。

随着社会的发展, 经济增长步伐的加快, 对于市政道路建设要求更加的严格。在市政道路建设中, 软土地基施工质量直接决定着市政道路建设的质量。软土地基指的是强度低、压缩性高的地基土层, 这部分的地基具有压缩性大、含水量高、厚度不均等特点。软土路基的性质和特点决定了道路路基施工的复杂度, 在市政道路工程中, 如果没有处理好软土地基, 就可能出现软土地基的沉降过大, 道路不稳定等问题, 严重影响市政道路建设质量。因此我们要把真空预压法应用到市政道路软土路基加固的过程中, 从而在保证道路工程施工安全的前提下, 降低道路路基施工成本, 缩短工程施工时间, 提高市政道路工程施工质量。

2 真空预压法在市政道路软土地基加固中的应用

2.1 做好地基表面沉降工作

要想正确的对软基沉降进行分析, 就需要首先对地基表面沉降进行观测, 表面沉降观测是软基沉降分析的基础, 表面沉降的变化规律是控制市政道路工程施工进度和安排后期施工的重要指标, 是确定理论研究结果的最直接检验标准, 能够最直接的反应市政道路地基的加固效果。要想利用真空预压法做好道路地基表面沉降观测工作, 我们首先要做好真空预压阶段各测点的沉降资料收集工作, 从资料中我们得出道路路基加固过程中土体的变化特点。例如, 某市利用真空预压法处理市政政道路软土地基, 抽真空一共历时两个月, 在整个处理过程中, 最大沉降量达到420mm, 按照工程设计的要求, 利用真空预压法处理软土地基的总沉降量应该在350左右, 而实际的最大沉降量已经超过观测的数值。如果按照工程设计的要求进行计算, 主固结平均固结度也已经超过的设计数值的百分之百左右。在利用真空预压法处理道路软土地基的时候, 在真空预压的范围内, 如果边缘沉降度较小, 真空预压中心地带沉降比较大, 整个加固区表现为土体向里收缩的趋势, 这就说明真空预压法可以加速土体的沉降、提高土体固结的质量, 此外还有利于稳定加固土体。从统计的加固区各测点表面沉降表格中得出, 最大沉降速率在55.0mm/d左右, 最小沉降率在-5mm/d左右, 平均最大沉降速率在8.52mm/d。从软土地基表面沉降随时间变化曲线图可以看出, 刚开始抽真空的时候, 土体沉降速率比较大, 保持抽真空的速度和量不变, 随着时间的延长, 土体沉降速率在逐渐变缓, 这说明土体固结变化速率也是一个逐渐变小的过程, 同时这些说明, 真空预压方法在道路软土路基加固的过程中比堆载预压方法具有一定的优势。在利用真空预压法处理道路软土地基的过程中, 当在一个时间上停止抽真空后, 土体沉降会有所反弹, 平均反弹量在8mm, 从这个数据变化中也可以得出, 利用真空预压法处理道路软土路基可以有效保证路面结构施工的时候不会产生大的沉降。

2.2 控制好孔隙水压力

孔隙水指的是储存在松散土粒之间孔隙中的地下水, 广泛分布在软土土体、堆积平原、山间盆地当中。在市政道路软土地基施工的过程中, 孔隙水是影响软土地基加固的主要因素, 因此在软土地基具体施工的过程中, 一定要处理好土体中的孔隙水问题。利用真空预压法处理市政道路软土路基的时候, 最主要的就是利用空气压力处理好土层孔隙水, 从而起到固结土体的作用。因此, 在利用真空预压法处理市政道路软土地基的过程中, 要对土体孔隙水压力进行观测, 以直接、全面的了解软土地基土体的固结状态, 通过观测抽真空的过程中土层孔隙水压力的变化规律, 分析地基土体的固结机理。要对不同深度的孔压变化进行观测和记录, 通过分析不同深度孔压随时间变化的规律, 研究利用真空预压法加固道路软土地基的机理和土体强度的增长规律, 从而更好的利用土体本身的变化规律, 更高效、高质的完成道路软土地基加固工作。一般来说, 在真空预压阶段, 有不同深度的孔隙水压力三个测点随着时间的延长总体呈下降趋势, 其中, 真空产生的压力越大, 孔压下降的速率就越块, 相反则越慢。这说明真空压力会随着竖向排水体向地基深处传递, 软土地基加固效果显著。通过对土体孔隙水压力变化进行观测, 我们得出, 沿着深度方向将孔隙水压力消散值从大到小排列, 真空预压法加固软基的深度也就越大, 这可以有效的消除下卧软土层的部分次固结沉降, 从而降低了施工之后地基发生较大沉降情况的发生。

3 结语

综上所述, 真空预压法指的是通过对覆盖在地面上的密封膜进行抽空, 使膜内外形成气压差, 从而使粘性土层在压力的作用下固结起来的一种方法。把真空预压法应用到市政道路软土路基加固的过程中, 通过做好地基表面沉降工作、控制好孔隙水压力, 能够在保证道路工程施工质量的前提下, 降低道路路基施工成本, 缩短工程施工时间。

参考文献

[1]薛晶.真空预压法在市政道路软土地基加固中的应用[J].新材料新装饰, 2014, (04) .

[2]陈仕辉.真空预压法在市政道路软土地基加固中的应用[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013, (12) .

[3]黄恒寿.小议市政道路软土地基真空预压法加固施工技术[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013, (24) .