天津临港工业区真空预压试验及塑料排水板保土性研究

论文摘要

临港工业区的规划陆域面积是由围海造陆形成,地基土为吹填的港池与河道淤泥,在陆域形成的初期含水率非常大,一般的地基处理方法难以取得较好的处理效果。随着真空预压试验越来越多地应用于软土地基处理,真空预压法的加固效果得到了更多的肯定。塑料排水板由于自身造价低、施工方便等特点已经取代了传统砂井或袋装砂井,是近年来真空预压试验最常用的一种竖向排水体。然而根据多年的工程实践经验表明,塑料排水板的滤膜孔径大小对土体的流失、土体微观结构以及地基处理的效果有比较大的影响。本文通过对现场真空预压的方案、塑料排水板的比选、室内土工试验及后期现场观测等试验方法进行了初步的设计,借助天津大学精密仪器学院的电镜分析中心和建工学院的土力学试验室,结合现场宏观的变形和强度指标测量,对土样的微观结构、颗粒分析、孔隙水压力消散、地基沉降观测等特征以及相互之间的影响关系做了定性的分析,定性描述了塑料排水板滤膜孔径对土颗粒的流失以及加固效果的影响。重点分析相同类型排水板的不同位置处以及不同类型排水板的相同位置处的土体微观结构和颗分曲线的差异和相互关系。从宏观到微观的各种试验表现表明,排水板的滤膜孔径不是越小越好,过小的滤膜孔径会堵塞排水通道,过大的滤膜孔径会导致土体的大量流失,在实际工程中应掌握好这个平衡,确定合理的滤膜孔径,从而获得更好的加固效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 软土工程性质概述
• 1.2.1 软土的分类
• 1.2.2 软土的基本工程特性
• 1.2.3 软土地基的常用加固方法
• 1.3 真空预压研究现状及存在的问题
• 1.3.1 真空预压研究现状
• 1.3.2 真空预压存在问题
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 塑料排水板的主要性能和机理
• 2.1 塑料排水板滤层材料渗透性能概述
• 2.1.1 过滤原理
• 2.1.2 过滤形式
• 2.1.3 影响土工滤膜过滤性能因素
• 2.2 塑料排水板滤膜淤堵机理
• 2.3 塑料排水板滤膜简述
• 2.4 土工织物反滤准则和机理
• 2.4.1 土工织物反滤机理
• 2.4.2 土工织物反滤准则
• 第三章 临港工业区软土地基处理的试验设计
• 3.1 天津港临港工业区二期工程概况
• 3.1.1 自然地理与地质构造
• 3.1.2 临港工业区土层类型及物理力学指标
• 3.2 真空预压试验设计
• 3.2.1 真空预压法概述及加固机理
• 3.2.2 现场真空预压试验设计
• 3.3 室内试验设计
• 3.3.1 样品采集
• 3.3.2 微观结构与矿物成分
• 3.3.3 颗分试验
• 3.4 现场试验和观测设计
• 3.4.1 现场原位十字板试验
• 3.4.2 其他现场试验和现场观测
• 3.5 本章小结
• 第四章 临港工业区软土地基处理的试验结果及分析
• 4.1 临港工业区地基土的微观结构及矿物成分分析
• 4.1.1 相同板型板外不同位置处土体微观结构的电镜扫描图像
• 4.1.2 不同板型板外相同位置处土体微观结构的电镜扫描图像
• 4.1.3 塑料排水板滤膜电镜及气泡法孔径试验
• 4.1.4 能谱分析曲线
• 4.2 不同土样的颗分曲线分析
• 4.2.1 相同类型塑料排水板不同位置处的颗分曲线
• 4.2.2 不同类型塑料排水板相同位置处的颗分曲线
• 4.3 现场孔隙水压力观测
• 4.4 现场沉降观测
• 4.5 含水率观测和现场十字板剪切试验
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢