真空堆载联合预压效果检验

1、真空堆载联合预压效果检验岩石力学与工程学报真空堆载联合预压效果检验张海霞保田 河海大学岩土工程研宠所南京210098不同处理方法的费用效果工期 相差很大。真空堆载联合预压方法以其较低的费用工期较短效果好己 经在许多类型工程的软土地基处理中得到应用结合宁靖盐高速公路 工程中使用真空堆载联合预压法处理软土地基的试验，用对比试验结 果说明了处理效果和有效处理深度，为该工法在高速公路工程的软基 处理中推广应用提供参考。1真空堆载联合预压法概述真空预压法最早是瑞典皇家地质学 院杰尔曼教授于1952年提出的软土地基处理方法。我国20世纪50 年代末开始真空预压法的试验研究，1980年开始推广应用。经过53

2、 的攻关，到1985年在300多万12的工程中得到应用，真空度稳定达 到803以上，单块膜面积达到30000,开发了先进的施工工艺和优良 设备1.理论和实践证明了真空预压和堆载预压的加固效果可以叠加， 因此开发了真空堆载联合预压法2.2施工步骤和土层组成为了推广真空堆载联合预压技术在公路 软基处理中的应用，在某高速公路软土地基段设计了真空堆载联合预 压试验段。试验段塑料排水板打设深度为天然地血以下25,路，度 3.0, 4.3 1 几体实施步骤为打朔料排水板铺设真空预压，气管道铺设 砂垫层铺设塑料脱抽真空，使真空度达到稳定值83以上1次堆载到 设计路堤标高；继续抽真空，保持膜下真空度稳定在80

3、13以上。从 开始抽真空时开始观测路堤沉降，路堤沉降速率低于21时，停止抽 真空；校核路堤标高，补填路堤使其在试验段所有点均达到设计标高; 铺设路面结构以和铺设路面。试验段土层分布如厂隙比0.85,平均压 缩系数0.38碟属中压缩性土。1左含水率多在30.043.0,最大值达52 孔隙比大多为0.90,1.20, 最大值达1.55多为高压缩性粘土，夹游泥质土薄层，含粉1质砂透 镜体。属高压缩性1层，为木次地基处理的主要层位。含水率为27.0, 35.0,孔隙比介于0.6882,屈中压缩性七。27.0, 35.0,最大值达415孔隙比般介于0.75, 0.90,最大值 为1.04,中间夹低液限粘

4、土层。属中压缩性土层。性土层。低液限粘土粉土质砂互层粉土质砂层以下至孔深度沿1地面以 下4, 1均为低液限粘土和粉土质砂互层，低液限粘土层厚度较粉土 质砂大。含水率为23.0, 30.0,孔隙比介于60, 0.90,属中压缩性土 层。3预压前后土层力学性质对比对于灵敏性粘土，在打塑料排水 板过程中，由2001年3月6 h收到初稿，2001年4月15 h收到修 改稿。1加固后+天然地基标高m叫1横剖面路中孔+加固后于对土产 生扰动使土的强度降低，人们担心预压后强度不能恢复和增加。为此 进行了天然地基加固打设排水板以后和加固后个阶段的十字板抗剪 强度试验，结果证明打设排水板会使土层的不排水强度明显

5、降低，但 在真空堆载联合预压完成后，强度较天然地基有大的提高。十字板试 验结果1所标高m作入1横剖面路肩孔为了探讨真空堆载联合预压 前后地基土物理力学性质的变化，在加固前后钻孔取土进行了室内土 工试验。为了准确对比加固前后的土层性质，加固过程中，现场设置 了分层沉降观测孔，通过分层沉降换算，取土时加固前后每个对比试 验点层位致，因此高程不同市于加固过程中土层压缩使土层高程降 低。室内试验结果明，在塑料排水板范围内地面以下251功预压后土 层的压缩系数明显降低，基本上使高压缩性土层变成中压缩性土层， 土层的主固结沉降基本消除。在塑料排水板区域以下，本工程检验地 而以下40, 土体仍然有明显的加固

6、效应。在塑料排水板区域内，加 固前后土层含水率平均减小8.4,干密度平均增加0.07以，3,孔隙 比平均减小，78,压缩系数平均减小0.14塑料排水板范围内土体由 中高压缩性状态加固到低中压缩性的区域。现场沉降观测明，卸除真 空预压后，土层岀现回弹现象，后期施工的路面荷载加车辆荷载小于 80,该荷载所产生的压缩变形在再压缩曲线范围内，使地基产生的压 缩量较小。压缩量计算时附加应力用卸除真空以后施加的路面荷载与 车辆荷载的和计算，压缩量用再压缩指数再压缩系数计算。加固期间 在真空荷载联合预压的密闭区外侧设置了 4个测斜管观测边界上水 平位移，水平位移观测结果是边界向加固区内变形，明真空预压加固

7、机理为通过真空度传递的使土体压缩的体积力，该力能够急需传递到 排水板以下定深度。加固前后主要物理力学性质指标1.由1可，排水板范围内加固效果明显，排水板以下还能加固定 深度，本试验工程明有效加固深度为30, 35m.工后沉降计算时，除上述路面荷载增加引起的压缩量外，对软 土地基，还应该考虑次固结引起的沉降量。次固结系数采用加固后土 体进行流变试验得到，本工程的试验成果1注意，进行次固结沉降计 算时，附加应力计算应该考虑全部路堤荷载与车辆荷载的总和。4结论真空和堆载联合预压法处理高速公路路堤下的软土地基 是可行的较为经济的地基处理方法，与其它方法相比，有如下优点与 桩基相比，费用低廉，施工设备简

8、单，充分利用天然材料。与搅拌，等复合地基相比，施工质量更容易控制和检验，地基 均匀性好，处理深度大，对环境几乎没有影响。与单堆载预压相比，大量缩短了工期。本试验工程现场实测和其它工程实测资料明，真空和堆载联合 预压在堆载预压90 4左右时，大部分主固结沉降基本消除，比堆载 预压缩短半以上时间。真空预压不需要卸除超载土体即实现了超载预 压。真空预压在土体内形成体积力作用为各向相等取择深度m含水 干密度gcnf3孔隙比压缩系数31回弹指数十十不又1!加固前加固后力口固前加固后力口固前加固后力口固前力口 固后均值加固前后变化减小8.4增加4.8减小9.0均值加固前后变化 减小2.7增加2.0在排水板

9、与土体内产生高的水力梯度，但不会因此 降低土的强度。加速孔隙水向外排出和固结过程二加固以后土含水率 明显减低，本试验工程在塑料排水板范围内平均含水率降低8.4,在 加固层以下10, 1范围内平均含水率降低2.7.真空堆载联合预压法在排水板施工范圉内，加固效果明从，作 深度比塑料排水板深度大5以上。加固层的孔隙比干密度等在加固后 趋向均匀，因此对天然干密度低的软土层加固的效果更大。加固范围 内所有土层的压缩系数均明显减小，达到中等压缩性土的范围。真空和堆载联合预压法特别适合大面积软土地基处理，该工法 在高速公路和其它大面积软土地基处理中，将会得到更广泛的应用o叶书麟。地基处理工程实例应用手册北京中国建筑工业出王保 田。土工测试技术。南京河海大学出版社，2000第九届全国土力学 及岩土工程学术会议征文通知第号叫牢十十1木，1乃学及岩土。学 术会柬上工程界化学承办的第九届全国会议是新世纪第次全国土力 学及岩土工程学术会议，将于2003年10月25日至28日在北京召开。第九届学术会议将以岩土工程与可持续发展为主，对我国近年 来在土力学与岩土工程领域的最新研尢进展进行广泛的学术交流。热 忱欢迎在岩土工程各个领域的研尢设计施工人员踊跃投稿。应征论文 必须是没有发过的有关岩土工程的理论计算重大工程实录及岩土工 程中其他有意义的内容。热忱欢迎从事岩土工程领域的新材