真空—堆载联合预压加固软基的应用研究

发布时间：2020-06-02 11:33

【摘要】：真空-堆载联合预压法作为一种经济高效的地基处理方法,具有施工工期短、工程造价低、加固效果好的优点,因此被广泛应用于软土地基的处理中。当前真空-堆载联合预压法的施工技术已较为成熟,但是理论研究方面仍然不够透彻。对该工法加固地基的沉降量、工后沉降的预测方法、地基的稳定性以及加固对土体周边环境的影响研究仍不够完善。本文依托广东某电厂软土地基的处理工程,通过分析该工法的加固机理,结合工程现场监测数据,利用FLAC3D软件对加固效果进行模拟计算,得出了模拟沉降计算结果并与实测值对比,考虑了排水板打设深度和膜下真空度的不同对沉降的影响,分析了真空-堆载联合预压加固对周围土体的环境影响,并提出了解决措施。本文的主要工作和结论如下:阐述了真空-堆载联合预压法的加固机理,从宏观和微观角度对其进行解释,并分析了真空预压法和堆载预压法在加固机理、加固特征两方面的区别。从实际施工出发,将二者结合应用的真空-堆载联合预压法具有技术成熟、经济便捷、固结速度快、有利于地基稳定等优势,更利于工程应用推广。介绍了适用于真空-堆载联合预压的沉降计算及预测方法,包括经典的分层总和法、曲线拟合法和数值解法。对该工程软基处理的方案的选定做了对比分析,相比于强夯法、堆载超载预压法和水泥土搅拌桩法,真空-堆载联合预压法造价低廉,对周边土体环境的影响不大,在施工工期满足要求的前提下保证地基的稳定,达到更好的加固效果;并对该工程选用真空-堆载联合预压法进行了方案设计。使用FLAC3D数值软件对真空-堆载联合预压进行模拟计算,数值模拟方法在计算得到的土体的沉降量与实际监测值相差不大,能够很好的模拟实际施工情况,因此可以用于预测后期沉降。不同排水板的打设深度和不同膜下真空度导致土体沉降不同,本文模拟计算结果建议采用15米排水板打设深度和膜下真空度80kPa,能获得较为经济高效的加固效果。由于真空预压导致土体向着加固区移动,而堆载预压使土体背离加固区移动,会对非加固区周围土体及建筑物产生影响,可考虑采用在加固区2米外开挖深3米应力释放沟,或在加固区2米外打设深度为15米的水泥土搅拌桩,有效的控制加固区周边的土体变形,削弱真空-堆载联合预压的环境影响。
【图文】：

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真空-堆载联合预压加固软基的应用研究影响深度问题进行说明，用实测数据证明真空预压的有效加固深度在 10m范围以下[28]。董志良，胡利文（2009）等对真空堆载联合预压法加固软基的机理进行研出真空预压可以有效降低地下水位，增加土体的有效应力，使地基土强度和力提高[29]。王绪民，赵若华，苗永刚（2009）认为真空预压时的大小主应力增量不完致，原因是负压在土体中传递有损失[30]。如图 1-4，所以有效应力路径不是B 而是沿着 AC 线，有效应力圆 C 的直径会略大于初始应力圆 A，应力路径在 AB 线与0K 之间。堆载预压时应力路径在0K 线与破坏包线fK 线之间变化载预压必须分级控制加载重量和加载速率，否则会迅速达到破坏包线fK 导体发生剪切破坏，而真空预压不存在这种情况。

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以实际测量为准）。本场地地基处理分 A、B、C 共 3 个区，，厂区软基处理分区详见图5-1 软基处理平面布置图。限于篇幅，下文仅针对 A 区地基处理进行分析。结合工程地质特性土层条件和软土固结理论，在进行软基处理方案选取时须考虑以下问题：（1）软土分布较广，施工工程量大；（2）地基总体沉降量大，不易控制工后沉降；（3）地基稳定性控制很重要；（4）尽量避免对周围区域的影响，采取必要措施进行预防；（5）受工期的限制，该工程工期不能超过 9 个月；（6）尽量降低工程造价，使施工工期和投资资金处于最优平衡点。图 5-1 软基处理平面布置图Fig 5-1 Soft soil foundation Floor plan地质条件场地覆盖层主要有第四系人工素填土(Q4ml)、海陆交互相冲淤积(Q4al+l)淤泥和淤泥质粉砂以及冲积(Q4al)砂土、粉质粘土和卵石
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU472.33

【参考文献】