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真空预压加固软土地基机理分析

2015-06-25朱云波

中国高新技术企业 2015年24期
关键词:软土地基

摘要:文章对真空预压加固软土地基机理进行了分析,阐述了真空预压的现状,然后论述了真空预压加固软土地基的机理,通过某软土地基试验例子,对真空预压加固进行了分析。工作人员通过对真空预压加固内容的分析,更好地掌握了真空预压加固软土地基的具体情况,更好地完善了这个过程,提升了软土地基的加固效果。

关键词:真空预压;预压加固;软土地基;堆载预压;抽真空 文献标识码:A

中图分类号:TU74 文章编号:1009-2374(2015)23-0136-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.069

从总体来讲,人们针对真空预压加固软土地基机理的研究,会在不同程度上受到堆载预压的影响。真空预压加固软土地基的过程中也会存在一些问题,所以相关人员要详细分析真空预压软土地基的有效深度,了解抽真空作用可能对实践工程带来一定加固的效果,如果要进行详细研究,应分辨真空预压和堆载预压的不同之处,然后分析软土地基在真空预压中的机理,并总结

如下:

1 真空预压的现状

1.1 真空预压的内容

真空预压的稳定预压阶段,有抽真空这一环节,这个程序主要是为了在地基上的孔道中形成一个真空度分布网络连通体系,这个名词也被称为真空渗流场,具体情况如图1所示,其地下水会降到1~3位置。

在真空渗流场中,软土地基因为自身性质,其内较大孔道流动的真空流体与较小孔道中的真空流体存在压力差,所以孔道中的水会受到影响,在压力的作用下逐渐被吸出,然后在压力重新达到平衡之后才停止,由此产生了固结现象。

1.2 堆载预压与真空预压的区别

在研究中发现,堆载预压的主要作用力是堆载。在这种作用下,软土地基中形成了一个附加应力场,这种应力首先是由孔隙水承担,由此形成了一个超静孔的压力场。在该场内,不断有孔隙水排除,然后这种孔隙水的压力场会逐渐消失,转换成有效的应力,增强土体的变形能力和强度。堆载预压的效果会受到两方面内容的影响:一是堆载的大小;二是压力场的大小和分布。超静孔隙水的压力场消散情况会影响堆载预压固结的快慢,还会受到土层渗透力和排水设施的影响,真空预压法和堆载预压法在本质上有一定差别,虽然这两种情况都是在孔隙水的作用下实现的,其压力越小,增加的应力就越多,但是两种方法的加固原理不同,相关人员应重点关注这部分内容。在地基的形状、强度增长和特征的影响上也有一定差异,相关人员应对真空预压加固软土地基的机理进行详细分析。

2 真空预压加固软土地基的机理

以某市的软土地基预压试验为例,软土地基的长度为300m,相关人员采取真空预压与堆载预压相结合的方式,从根本上激发软土地基的优势,试验中的竖向排水体为塑料排水板,然后模拟等边三角形进行布设。在这个过程中,流量边界条件可以选取抽真空表面,这个内容也能够当作试验条件,通过这种方法更好地进行实际分析。在恒定负压边界条件下,水气流量的评估和规划比较困难,工作人员应对真空度指进行限制,避免其对真空预压造成不利影响,所以要保持膜下真空度尽量不会出现变化。这种方式的难度较高,要提高真空预压效果,分析地下水位的下降指数。

在应用真空预压法加固软土地基时,并没有改变地表总荷载,相关人员通过砂垫层、塑料排水板等通道进行抽水抽气,通过这种方式,使加固区地基土与膜上周围土体间形成大气压差,更好地分析真空度在真空预压加固中的作用。

2.1 真空渗流规律的研究

相关人员针对软土地基的渗流问题分析,达西定律是最常使用的定律。如果软土地基经过堆载预压加固,那么可以在达西定律中适用。但是在真空预压的作用下,真空流体在真空渗流场范围内流动,这种情况在土体微观结构的作用下,渗流形状非常复杂。所以相关人员要对达西定律进行重新定义,在实际工程中,如果膜下的真空达到一定指标,应继续增加射流泵的数量,增加出水量,并提高真空的预压效果。然后膜下的真空度却没有同样的变化,所以通过达西定律的相关定义进行解释。

2.2 真空预压的处理深度

要想确定软土地基在真空预压加固中的处理深度,要从两个方面入手。要明确在真空预压加固软土路基的过程中,当地基表面抽真空之后,地下水位线降低后,其下地基中较大的连通孔道,会形成一个真空渗流场,在这种情况下,地基中的较小孔道的孔隙水会被吸出,出现固结现象。

应用真空预压法对软土地基进行加固,例如有的工程人员认为真空预压的效果只能在浅层体现,有人认为真空预压效果能够达到30%左右,还有一些人认为真空预压能够达到塑料排水带底部附近,针对这些看法,并没有一个统一的结论。目前我国对真空预压加固软土地基的研究还缺少资料,所以应进一步进行研究。

2.3 地下水对真空预压的影响

在真空预压的作用下,要重视抽气和抽水效率,避免不间断的工作导致软土地基中的水位下降程度过快。相关人员应确保地基周围的补充水能够和排出水达到一个动态平衡。这种情况下,土层的覆土量会有所增加,所以会导致排水固结现象出现。地下水位还会引发水封现象,导致其被限制在水位线以下。这种情况会给真空作用强度和地基的渗透情况带来较大的影响,软土地基周围的水源补充情况也会受到影响,在软土地基中有薄砂层存在,在一些有恒定水源的地方应慎重选用真空预压法。如果一定要选用这种方法,应做好相应准备工作,消除地质的不良影响。

在真空渗流场的作用下,相关人员要控制较小孔道与大孔道中流动的压力差,避免小孔道中的孔隙水流出过多,这种现象在压力重新达到平衡之后停止,由此产生了固结现象。相关人员根据这种现象,结合实际情况,制定详细的实行方案,保证真空预压工作能够顺利进行,体现出较好的效果。

3 结语

通过上文对真空预压加固软土地基的分析得知,抽真空边界是复杂的,一般情况下,都采用真空与堆载相结合的形式。如果将真空表面作为恒定负压边界条件,那么无法处理工程中的问题。所以要控制地下水的存在情况,分析周围地下水的补充情况,重视真空预压加固软土地基的各个环节,提高软土地基的加固效果。

参考文献

[1] 王绪民,赵若华,苗永刚.堆载预压与真空预压加固软土地基机理的比较分析[J].工程勘察,2009,(9).

[2] 王绪民,刘富勤,马国华.真空预压加固软土地基的应力路径分析[J].建筑技术,2010,(3).

[3] 张仪萍,严露,俞亚南,刘伟超.真空预压加固软土地基变形与固结计算研究[J].岩土力学,2011,(S1).

[4] 李永祥,王晟,邸超,李延柱,高夏宇.供热锅炉房真空预压加固软土地基探讨[J].煤气与热力,2012,(4).

[5] 陈立伟,范毅,王风波,孙博,杜晓宁.真空预压法加固软土地基的工程实例分析[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2014,(11).

作者简介:朱云波(1989-),男,江苏淮安人,供职于中交第三航务工程局有限公司江苏分公司,初级职称。

(责任编辑:蒋建华)endprint

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