真空联合堆载预压法加固机理及工程应用

论文摘要

我国沿海地带、长江中下游、珠江下游等地区分布着大量的软基,其特点为含水量大、压缩性高、透水性差、强度低,要在这类软基上建造各种重要的工程结构物,为了确保工程的安全和正常使用,必须进行地基处理。要处理上述的这类软基,必须要考虑这样三个基本问题:1、沉降问题,使建筑物在使用期间不致产生有害的沉降和沉降差。2、稳定问题,加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。3、在解决上述两个问题的前提下,还要能够缩短工期,降低工程成本,达到最佳的处理效果。采用预压法处理这类软基是目前工程中广泛使用且行之有效的方法。其中,真空联合堆载预压法是在真空预压法和堆载预压法基础上发展起来的新一代有效的软基处理方法。目前,许多重要的工程如扩建码头堆场、机场跑道、高速公路等工程,都曾采用真空联合堆载预压法处理软基,并进行了大量的试验研究,取得了令人满意的处理效果。本文通过介绍真空堆载预压法的发展过程、加固机理以及在软基处理中的应用情况,并和其它方法进行了对比分析。在堆载预压法和真空预压法加固机理的基础上,为了进一步讨论采用真空联合堆载预压法加固软基的可行性,在前人工作的基础上,笔者从太沙基的有效应力原理出发,深入地探讨了真空联合堆载预压法加固软基的加固机理,并根据天津港某实际软基加固工程的试验研究资料,论证了此机理的合理性,得出有益的结论。表明该法不仅从理论上分析正负压共同作用下应力可以叠加,而且从工程实践上可知加固效果也可以叠加;采用真空联合堆载预压法加固软基,地基强度增长较单一的真空预压法或堆载预压法增长十分显著;而且该法施工工艺简单、施工方便,可以降低工程造价,大大缩短施工工期,经济效益显著。因此,真空联合堆载预压法的施工工艺在港口建设中已逐渐成熟,施工方法较为简单,不仅能增加地基稳定性,同时有效地缩短施工总工期,可作为港口软基处理的一种手段进一步推广。同时指出了真空排水预压法和堆载预压法的固结原理虽然相类似,但一些方面如排水机制等还存在着很大的差别,设计和施工应用中必须加以注意。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的意义
• 1.2 问题的提出
• 1.3 解决问题的技术路线
• 1.4 真空联合堆载预压法发展状况及应用
• 1.4.1 过程发展
• 1.4.2 应用前景
• 第二章 真空联合堆载预压法加固机理及计算
• 2.1 引言
• 2.2 真空联合堆载预压法加固机理
• 2.2.1 堆载预压法基本原理
• 2.2.2 真空预压法基本原理
• 2.2.3 真空联合堆载预压法加固机理
• 2.3 堆载预压与真空排水预压的比较区别
• 2.4 真空联合堆载预压法的加固机理及计算
• 2.4.1 固结度计算
• 2.4.2 沉降计算
• 2.4.3 抗剪强度增长值Δτ计算
• 2.4.4 设计方法的相似性与不同点
• 第三章 真空联合堆载预压法值得讨论和注意的若干问题
• 3.1 非饱和区是否存在的问题
• 3.2 加固影响深度的讨论
• 3.2.1 关于提水高度
• 3.2.2 关于砂井阻力影响加固效果
• 3.3 稳定性分析
• 3.4 对“沉降稳定标准”的讨论
• 第四章 真空联合堆载预压法施工工艺、效果检测
• 4.1 真空堆载排水预压法的施工程序
• 4.1.1 主要工艺和施工方法
• 4.1.2 施工质量控制要点
• 4.2 施工检测及加固效果分析和检验
• 4.2.1 施工检测
• 4.2.2 加固效果检验
• 第五章 工程实例
• 5.1 工程概况
• 5.2 工程地质
• 5.3 监测及检测内容
• 5.4 监测结果分析（以5 区为例）
• 5.4.1 沉降分析
• 5.4.2 孔隙水压力观测结果分析
• 5.4.3 加固过程中土体深层水平位移变化分析
• 5.4.4 水位
• 5.4.5 堆载山皮土现场重度测试
• 5.5 加固后土性分析
• 5.5.1 加固前后土性指标对比
• 5.5.2 加固前后十字板强度对比
• 5.6 结论
• 第六章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢