真空联合堆载预压法加固软基效果的试验-论文

题 目：真空联合堆载预压法加固软基效果的试验指导教师姓名： *** 职称： *** 学 生 姓 名： *** 专业：***层次及形式： *** 班号： *级成 绩：二0**年*月*日毕业论文真空联合堆载预压法加固软基效果的试验摘要我国广大地区特别是沿海地区分布着大量工程性状较差的软粘土，如何合理有效的处理软土路基已经成为在这些地方建设高质量、高标准高等级公路的关键问题之一。

真空联合堆载是一种较好的软基处理方法，具有施工简便，费用较低，土体固结沉降快，土体强度增长明显等优点，目前已广泛应用于我国港口、公路建设中。

但对其加固机理的研究方面仍存在严重不足，为了明确加固机理，提高设计和施工水平，有必要作进一步深入的研究。

本文回顾了真空联合堆载预压技术的历史发展和研究现状，分析了真空联合堆载预压加固软土地基的机理。

然后结合珠江三角洲地区某软基的真空联合堆载预压加固工程，进行现场试验研究。

通过分析现场资料得到其有效加固深度可以达到排水管以下4m；沉降盆曲线的变化除了与边界的密封情况有关，还与加固区土质情况、加载大小等因素有关；在未填土之前的抽真空期间，各深度的孔隙水压力下降速度较快，开始填土后，由于真空负压的抵消作用，超孔隙水压力的增长幅度较小，并且在停止加载后迅速下降。

关键字真空预压堆载预压真空联合堆载预压加固效果现场试验Vacuum combined pile load preloading method to reinforcesoft foundation effect testABSTRACTLarge areas in our country, especially in coastal areas with a large number of poor engineering properties of soft clay, how reasonable and effective to deal with soft soil subgrade construction in these places has become one of the key problems of high quality, high standard highway. Vacuum combined pile load is a good soft ground treatment method, with the features of easy construction, low cost, quick consolidation settlementof soil, the soil strength increasing obvious advantages, has been widely used in port, highway construction in China. But the reinforcement mechanism of the research is still inadequate, in order to define the reinforcement mechanism, improve the level of design and construction, it is necessary for further in-depth research.This article reviews the historical development of vacuum combined pile load preloading technology and research status quo, analysis of the vacuum combined pile load preloading consolidation mechanism of soft soil foundation.Then combined with the pearl river delta region of a soft foundation engineering, vacuum combined pile load preloading for field test research. Through the analysis of field data to get the effective reinforcement depth can reach a drain below 4 m; Subsidence basin curve changes in addition to the associated with the sealing condition of boundary, with factors such as soil conditions, and the size of the load, the reinforced area; Before incompletely soil during the vacuum, the depth of the pore water pressure drop speed faster, started filling, due to the effect of offset of the vacuum negative pressure, in the growth of excess pore water pressure is small, and when the load was stopped falling fast.KEY WORDS vacuum preloading stack preloading and vacuum combined pile load preloading reinforcement effect field test目录第一章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 真空预压法的发展历史 (1)第二章真空联合堆载预压法软基加固处理 (4)2.1 真空联合堆载预压法加固机理 (4)2.1.1 真空预压法加固机理分析 (4)2.1.2 堆载预压法加固机理分析 (5)2.1.3 真空预压法与堆载预压法比较 (7)2.1.4 真空联合堆载的加固机理 (7)2.2 强度增长机理 (9)2.3 微观机理分析 (10)第三章真空—堆载联合预压加固效果的现场试验分析 (11)3.1 工程概况及试验方案 (11)3.1.1 试验段工程地质条件 (11)3.1.2 试验目的及试验方案 (12)3.2 现场试验成果分析 (13)3.2.1 表面沉降及深层沉降分析 (13)3.2.2 水平位移分析 (17)3.2.3 孔隙水压力 (17)第四章结论与展望 (20)4.1 结论 (20)4.2 工作展望 (20)参考文献 (21)致谢 (22)第一章绪论1.1 前言软土在我国分布广泛，在沿海和河流中下游及湖泊附近地区都分布着含水量高、透水性差、压缩性大、强度低的海相沉积软弱粘士层，其地基承载力和稳定性很差，在荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差，影响建筑物的正常使用；另外，由于其强度低，地基承载力和稳定性往往不能工程要求而容易产生地基破坏。

为保证在施工和使用期间的承载力与稳定性安全，消除过大的沉降变形和正常使用，首先要对这种软土地基进行加固处理。

与其他方法相比，排水固结法是一种处理效果好、技术简便、造价低廉的处理方法，适用于大面积的软粘土场地处理。

目前常用的排水固结处理方法有塑料排水板真空预压法、真空—堆载联合预压法、塑料排水板法、动静结合排水固结法等几种。

真空联合堆载预压法与堆载预压法相比，不存在弃土与地基稳定问题。

在真空联合堆载预压加固软基中，较好的解决了一般堆载预压施工的缺陷，加上其质量比较容易控制，造价低，耗能少，省材料，无噪音，无污染的特点，在大面积超软土地基处理中，该法被大量采用。

在高速公路软基处理，从施工的角度而言，真空预压技术已相对成熟。

但在港口工程中的应用，还有许多问题需要解决。

真空联合堆载预压法作为一种后来崛起的方法，是一种快速同时处理效果优良的加固技术，具有广泛的应用前景。

1.2 真空预压法的发展历史真空预压法加固软土地基的基本原理，最早由瑞典皇家地质学院杰尔曼教授于1952年提出。

但是多年来由于施工工艺方面的困难，主要是抽气设备、密封材料、垂直排水通道、打设技术等方面的原因，这一技术的发展相当缓慢，没有得到大规模的生产应用，理论提出后很长一段时间仅仅在少量几个工程中被采用。

1958年美国费城机场曾用真空井点降水与排水砂井相结合，解决了飞机跑道的扩建工程。

加固区面积近14万平方米，有763m长，183m宽。

被加固的土层为 4.6～6.1m厚的粘质和粉质粘土和位于该层上面的刚吹填不久的厚度为1.5～3,0m的沉积粘土和淤泥，粉质粘土中夹有薄的、不连续扁豆形细砂层，再往下是粗砂和砂砾层。

加固区内打设595口排水砂井，在加固区四周打设15口真空深井，井深21.3m，每一深井安装一台立式涡轮真空泵。

深井用来形成负压源，所用的抽气设备是深井立式涡轮真空泵，用膨润土将管口密封，各井出口处都由管道相连，整个地区真空度在达到380mm汞柱（约50kPa）后，继续恒压18天后停止抽气，加固达到了预期的目的。

本项工程最大的特点就是充分利用地层的特点，将负压源设在地下，充分利用不连续扁豆形细砂层和粗砂与砂砾层作为传递真空度的水平通道，将真空度传递到排水砂井周围的土层中，从而向砂井周围的土体扩散，使土体产生固结。

解决了负压源设在地表而表层大面积密封的困难。

这是一次成功的实践，然而抽真空设备的效率和深井井口的密封应该说还是不够理想的。

日本横滨市武丰火力发电厂运用该法加固地基时，真空度也只达到405mm 汞柱，一旦停泵l0min，真空度便降至80～100mm汞柱。

看来地表密封还是达不到实用的要求。

20世纪70年代日本东北地区新干线在第七号谷地的泥炭土和混有有机物的淤泥土地区，在采用真空排水预压法进行加固时，加固区内打设了垂直排水通道——纸板，加固区四周打设钢板桩并施加了膨润土溶液进行密封，解决了漏气问题，使泵后真空度保持在700mm汞柱，最高达到720mm汞柱，膜下真空度仅达到478mm汞柱。

经过21天的抽气压载使加固区发生近83cm的沉降量，使地基土的无侧限抗压强度提高1倍多，加固取得了明显的效果。

然而受纸板材料的影响，真空度沿纸板的传递衰减很大，离地面2m深处真空度就减小为膜下的五分之一。

尽管如此，本项目的成功还是将真空排水预压法的加固技术向前大大推进了一步。