真空预压法简介.doc

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1、一．真空预压法简介真空预压法(VacuumPreloading)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

2、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，

3、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。目前国内外对与真空度分布规律的研究较少，有必要通过试验对其进行

4、研究分析。随着沿海围垦项目的发展，对土体的需求越来月迫切，围海造陆主要是由水力吹填的方式形成的吹填土地基，随着吹填标高的降低，吹填厚度也越来月大，由原来的2m增加到现在的10m左右。吹填土地基是由含水量高达80％以上的吹填泥形成的软土地基，在真空预压过程中会发生很大的固结沉降。在吹填土地基真空预压过程中发现很多理论上难以解释的问题，如加固一段时间后，土体中的水排出速度明显降低，孔压消散变得缓慢；加固完毕后土体上部强度增长明显，但3m以下土体强度增长很小；有限元计算结果与实测数据存在一定的偏差等。这些现象一直没有给出合理的解释，对于这些问题需要通过试验的手段进行探索研究

5、。2.1试验目的为探索研究吹填土地基真空预压过程中出现的问题，本大纲设计真空预压模型试验，通过室内模型试验达到以下试验目的：（1）通过记录试验过程中孔压传感器和真空表读数研究真空度在排水板深度方向的分布规律，研究土体中真空度在横向和竖向的分布规律。（2）通过对真空度、孔隙水压力的变化以及土体固结沉降和排水情况观察，探索排水板时间效应的存在，并分析其原因。（3）比较分析土体中相同位置处孔隙水压力与真空度的相互关系。（4）提出能够解决真空预压过程中排水板效率降低的方法，本大纲通过二次插班来验证排水板效率问题，并证明二次插板能够解决排水板效率降低问题。2.2试验装置为了验证

6、高含水量超软土真空预压时间效应的存在性，并探究其产生的原因，本文设计加工了模型试验装置，如图2-1所示。模型试验装置由模型槽、排水体系、真空泵、真空表和量测系统组成。模型槽由钢板和钢构架定制而成，尺寸为长×宽×高＝1.2m×1.2m×1.5m，采用钢构架支撑外围钢板槽，防止钢板槽产生侧向变形；排水体系由真空预压滤水管、砂袋和塑料排水板组成，将排水体系打设于模型槽内的土样中，再将排水体系连接到由真空泵组成的抽真空装置；量测系统由安装在模型槽内土样表明的百分表和厘米刻度尺、真空表组成，厘米刻度尺用来量测泥面高度，真空表用来测量土体内和砂垫层中的真空度，孔压传感器用来测量土

7、中不同深度的孔压。试验模型见下面各图：图2-1试验模型示意图模型试验所用的淤泥土样初始状态参数如表2-1所示，淤泥的体积为1.2m×1.2m×1.1m，淤泥的初始高度为1.1m，初始含水量为90%。注入淤泥后的模型槽如图2-2所示。淤泥注入模型槽后，在土体中打设排水板（打设过程如图2-2所示）、埋设孔压传感器和真空表探头（图2-3），其中排水板间距为30cm，成方阵形布置。6个孔压传感器在纵向上分别埋设于土体的30cm、60cm、90cm深度处，横向上离排水板的距离分别为10cm、15cm、30cm。真空探头的埋设方法根孔压传感器相同，孔压传感器和真