【正文】 交通運輸學(xué)院課程設(shè)計 第 26 頁 參考文獻(xiàn) [1]吳邦穎等編著 .軟土地基處理 .北京：中國鐵道出版社， 1995. [2]婁炎編著 .真空排水預(yù)壓法加固軟土技術(shù) .北京：人民交通出版社， 2020. [3]金問魯編著 .實用土力學(xué)及地基處理實例 .北京：中國鐵道出版社， 1993. [4]程良奎等編著 .巖土加固實用技術(shù) .北京：地震出版社， 1994. [5]張誠大等編著 .地基與基礎(chǔ)工 程 .北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1992. 。 土體含水量在加固前后變化很明顯，加固前泥炭土層含水量為 580%~860%，加固后減少到 390%~540%，大約減少 35%左右。 從現(xiàn)場觸探試驗得出的結(jié)果可以看出，加固后在地表下 2m~7m 的范圍內(nèi)，均比加固前的 qc值增大 ~2 倍，但增大的程度越往下越小， 7m 以下地基 的強度幾乎與加固前相同。 圖 10 密封膜端部處理 從設(shè)在試驗區(qū)中央的沉降儀的記錄來看，加固結(jié)束時第 21 天的沉降量是 149cm，由抽交通運輸學(xué)院課程設(shè)計 第 24 頁 成真空形成的沉降量大約為 83cm，而另外的 66cm，則是施工（如鋪砂、打設(shè)紙板、鋪膜等）形成的沉降。 在地下土中 2m、 4m、 6m深處分別測到的負(fù)孔隙水壓力分別為 13kPa、 15kPa、 12kPa。在開始運轉(zhuǎn)時，要考慮防止濾管堵塞，采取逐漸提高負(fù)壓的措施，從 200mmHg 柱開始啟動，每隔 30min 增加 50mmHg 柱的負(fù)壓， 5h 后才能全部開動。 現(xiàn)場觀測結(jié)果 加固區(qū)中設(shè)置了表面沉降、分層沉降、孔隙水壓力及出水量的觀測項目，加固區(qū)外設(shè)置了水平位移、水位觀測孔及邊樁的觀測。除此之外，為了保證密封，在膜的端部做了如圖 10 的處理：一是在加固區(qū)外圍打設(shè)了與紙板同深度的鋼板樁，以保證土層深度的氣密性；二是在鋼板樁內(nèi)側(cè)設(shè)置了溝槽，把薄膜卷在溝槽中，并倒入濃度為 14%的膨潤土液，以固定薄膜，之后再灌滿水。主管即集水管，其上沒有孔洞，支管即濾管，其上分布有按一定間距的孔洞， 通過砂墊層與紙板相通，構(gòu)成一個吸、排水系統(tǒng)。 濾管布置如圖 9 所示，埋于砂層內(nèi)，間距為 5m。紙板打設(shè)到砂層以下約 1m 的深度處，不能打穿砂層，以防止地下水涌出，而降低加固效果。為防止砂層下沉，在墊砂以前，于地面鋪設(shè)了有 30cm 孔洞由熟鐵條編制的鐵板網(wǎng)，以保證車輛通行和讓推土機等施工機械能在其上完成鋪設(shè)砂等作業(yè)。 施工情況 加固區(qū)的平面尺寸大約是 75m26m，面積 1950 ㎡ 。其地質(zhì)剖面如圖 8 所示，從圖中看主要是泥炭土和混有有機物的淤泥土，深度從地表算起有 12~13m。 ，可產(chǎn)生相當(dāng)于 80kPa 的堆載壓力，可替代同樣荷載要求的堆載預(yù)壓，能滿足生產(chǎn)的需求； ，真空度可一次抽到最大值，節(jié)省了加固時間，荷載無須分級施加，縮短了固結(jié)時間，達(dá)到相同固結(jié)度時所需的時間大約為堆載預(yù)壓的 2/3~1/3（天津新港地區(qū)）； ，操作方便，可一套設(shè)備加固幾塊較小的地基，也可以幾套設(shè)備加固一塊較大的地基； 壓法，尤其在缺乏材料的地區(qū)，耗能為堆載預(yù)壓法的62%； 100kPa，對飽和軟粘土的倉庫、堆場加固最為合適。 ㎡ 和 ㎡ 兩種規(guī)格的載荷試交通運輸學(xué)院課程設(shè)計 第 20 頁 驗結(jié)果表明，經(jīng)真空排水預(yù)壓加固后，允許承載力提高了 2 倍，而且大大高于堆在預(yù)壓后的值，見表 52。 加固 后進(jìn)行了加固效果檢測，做過十字板強度的測定和荷載試驗。 ，與堆載預(yù)壓法正好相反。 現(xiàn)場的原型觀測結(jié)果表明： 40 天，地表沉降發(fā)生迅速，日均達(dá) ，至 40~60 天這段時間里沉降緩慢，曲線平緩，日均僅為 。 抽氣 10 天后，膜下真空度即可穩(wěn)定在 (即 600 ㎜ Hg 柱 )，最高可達(dá) 91kPa（即670 ㎜ Hg 柱），整個膜下加固范圍內(nèi)真空度分布均勻，都在 600 ㎜ Hg 柱以上。濾管也鋪在砂墊層中，由主管與其相連，并透過覆蓋于砂墊層上的薄膜伸出膜外，與抽真空裝置相連。試驗場地的 地質(zhì)情況如下： 第一層，為表層 2m 厚的人工吹填土，含沙粒較多，為亞砂土； 第二層， 16m 左右厚的淤泥質(zhì)粘土層，屬軟塑 ~可塑狀態(tài)，中間夾有亞粘土層； 第三層，厚度 3m 左右的亞粘土層，中塑狀態(tài)，夾有粉 砂薄層； 第四層，厚度 2m 左右的亞砂土層，密實。該項目是由天津一航局科研所的科研人員在 1982 年完成的。s in39。s in1 39。 將（ 431）代入（ 428）得： )( 0 cuztct tgU ????? ??? （ 432） )1(039。 1） 有效應(yīng)力法 （ 429） 式中： 1?? —— 地基中某一點產(chǎn)生的總的最大 主應(yīng)力增量； 39。 交通運輸學(xué)院課程設(shè)計 第 18 頁 真空排水預(yù)壓法強度增長計算 真空排水預(yù)壓法的強度增長可用有效應(yīng)力法或有效固結(jié)法計算。 ① 淺層土體離砂墊層近，孔隙水除了向砂井中匯集外，還流向砂墊層； ② 抽氣過程中土體表層有局部非飽和區(qū)存在，增加了土中有效應(yīng)力； ③ 砂墊層中負(fù)壓通過砂井向下傳遞，由于井阻現(xiàn)象，負(fù)壓沿深度逐漸衰減，表層土受到較大的固結(jié)應(yīng)力，使表層強度增長比深 層大。 真空排水預(yù)壓是等向固結(jié)狀態(tài)，在加固過程中土體內(nèi)剪應(yīng)力保持不變，無剪切蠕動現(xiàn)象發(fā)生，不會引起強度衰減。? ，由于孔隙水壓力是球應(yīng)力，故各個方向上的有效應(yīng)力 增量相等，因此，真空排水預(yù)壓法加固軟土地基時，土體是在等向壓力下固結(jié)的。 強度增長估計 真空排水預(yù)壓法強度增長特征 1） 真空排水預(yù)壓法的強度增長是在等向固結(jié)過程中實現(xiàn)的。 H—— 固結(jié)土層豎向滲流的最大距離，單面排水時， H 取土層的厚度，雙面排水時，H取兩排水面間 土層厚度的一半。 r? —— 軸對稱徑向排水固結(jié)參數(shù)； z? —— 豎向排水一維固結(jié)參數(shù)； hvCC, —— 分別為地基土的豎向和水平向固結(jié)系數(shù)（ ㎝ 2/s），由原狀土固結(jié)試驗確定； nF —— 井徑比因子，由式（ 422）進(jìn)行計算： （ 422） n —— 井 徑比， wwe dddn ,/? 為塑料排水板的等值砂井直徑或砂井直徑， ed 為排水圓柱的等效直徑； G —— 井 阻 因 子 ，由 式 （ 423）和式（ 424）確定： （ 423） Ldkq whh ?? ? （ 424） 式中： wq —— 垂直排水通道的通水能力（ ㎝ 3/s），由實驗室測定； hq —— 單位水力梯度作用下，地基中水流入垂直排水通道的流量（ ㎝ 3/s）； hk —— 地基土的水平滲透系數(shù)（ ㎝ /s）； L—— 垂直排水通道的打入 深度； Fs—— 安全系數(shù)，當(dāng) L≤10m，取 4； 10mL≤20m，取 5； L20m，取 6。 tt eU ?? ???1 （ 421） 式中： α、 β—— 排水固結(jié)參數(shù)，各種情況下的 α、 β 值見表 41。 ?? /)(2 ?? bdw （ 420） 式中： b， δ —— 分別為塑料排水板的寬度與厚度； π —— 為圓周率，取 。 垂直排水通道的平面布置范圍應(yīng)在基礎(chǔ)或工程要求的加固區(qū)域外增加 1 至 2 排。 垂直排水通道平面布置方式一般有正三角形和正方形兩種，如圖 7 所示。對于豎向固結(jié)計算用的是太沙基固結(jié)理論，對于水平向固結(jié)計算用的是巴 隆固結(jié)理論。 首先，在真空排水預(yù)壓法加固中，一定要設(shè)計垂直排水通道，加固時間的長短與垂直排水通道的間距有關(guān)。同時它對判斷加固效果、加固時間長短、強度增長。 無論用什么方法求出最終沉降以后，那么在某一時刻 t 的沉降量 tS 可用式（ 418）aat ttSS ????11 ??交通運輸學(xué)院課程設(shè)計 第 14 頁 來計算 ?? SUS tt （ 418） 式中： Ut—— 土 體在 t 時刻的固結(jié)度。 圖 6 c)n 次多項式或二次拋物線 N 次多項式原則上可以將實際沉降曲線擬合的很好，但因工作量大，切實際也沒必要，所以一般取 n 為 2，即二次拋物線形式。由上式可以看出當(dāng) t 趨近于無窮大時，其沉降就是最終沉降量 ?S ?/1??? aSS （ 414） b)指數(shù)法 ]1[ /)(0 0 ?? ttt eSS ????? （ 415） 式中各符號的意義見圖 6，（ t0， S0）稱為沉降曲線的拐點，其后部分的曲線設(shè)定按指數(shù)曲線規(guī)律性延伸。 a)雙曲線法 按雙曲線變化規(guī)律，沉降可按式（ 4