基于真空预压法加固机理和加固效果试验研究

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1、河海大学硕士学位论文真空预压法加固机理和加固效果试验研究姓名：胡珩申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王保田20070601摘要真空预压法和真空一堆载联合预压法作为新兴的软土地基处理方法，已被广泛应用于工程建设中，取得了良好的经济效益和社会效益，成为加固软土地基的一个行之有效的、常规实用的方法。但是，在加固机理研究方面，还存在许多未搞清楚的问题，如真空预压的有效加固深度、真空预压中地下水位是否变化、真空预压法的卸荷标准、真空一堆载联合预压法对周围环境的影响等，这些问题的存在制约了该方法的进一步推广应用。本文在总结前人成果的基础上，通过室内试验和理论分析，对真空预压法加固软

2、土机理以及真空作用面位置对预压效果影响进行了较为深入的探讨和研究。本文的主要工作如下：(1)通过室内试验和理论分析，探讨了真空预压过程中的地下水位情况。根据真空预法的加固机理，将加固区内的出水量依据孔隙水排出机理的不同分成三部分，并分别就这三部分孔隙水排出对地下水位的影响进行了分析，最终也验证了试验的结论：真空预压过程中地下水位是基本保持不变的。(2)通过室内试验模拟上位抽真空和下位抽真空，分析了两种抽真空方式的差异以及真空作用面位置对预压效果的作用。得出：无论上位抽真空还是下位抽真空，对于改善土体的性质都有显著的效果，但下位抽真空比上位抽真空有更好的加固效果，并从有效应力原理

3、的角度对试验的结论进行了解释。对于有条件进行下位抽真空的工程，如码头堆场、吹填造陆等工程，建议优先考虑采用下位抽真空法进行软土加固。(3)在试验研究的基础上，对真空预压法的加固机理进行了进一步的研究和分析。从真空预压过程中存在的三部分不同的孔压以及相互的作用，对真空预压法的加固机理进行了新的解释；从真空的物理属性出发，认为真空度传递的实质是气体分子由商密度区向低密度区运动的过程，分子在运动过程中要克服阻力做功，并遵循一条基本的原理一最小作用量原理；分析了真空预压过程中硬壳层形成机理，主要原因是真空度在传递过程中存在损失以及毛细水区状态的改变，不存在地下水位下降形成非饱和区的原因

4、；根据真空预压和堆载预压加固机理的差异，对现有的将真空荷载等效为堆载进行强度计算的方法进行了修正，提出更符合真空预压加固机理的计算方法。关键词：真空预压室内试验真空作用面加固机理地下水位非饱和土抗剪强度硬壳层ABSTRACTVacuumpreloadingandvac≈lumcombinedwithsurchargepreloadingarenewmethodstoimprovethesoftfoundation．Thesetwomethodshavebeenusedwidelyinconstruction,obtainingprominenteconomicprofitand

5、socialbenefit，whichhavebecomeeffectiveandgeneralsoftfoundationimprovementmethods．Buttherearestillmanyproblemsonresearchofimprovementmechanism,such蠲theeffectiveimprovementdepthbyvacuumpreloading,whethergroundwaterlevelchangesduringvacuumpreloading，unloadingstandardinvacuumpreloading,theeffect

6、ofvacuumcombinedwithsurchargepreloadingtosurroundingenvironment．Theseproblemshaverestrictedtheirpopularization．Basedonthesummaryoftheformers’study,themechanismofvacuumpreloadingandtheeffectofvacuumlocationtotheimprovementofsubsoilalestudiedbylaboratorytestandtheoryanalysis。Themaincontentsoft

7、hispaperasfollowing：Firstly,groundwaterlevelduringvacuumpreloadingisdiscussedthroughlaboratorytestandtheoryanalysis．Basedondifferentreasonsofporewater’sdrain,drainageflowisdividedintothreeparts,andwhicharcanalyzedabouttheireffectongroundwaterlevel．