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广东软基处理方法之真空预压法的加固机理有哪些方面?

发布时间:2022-3-15 9:11:00    来源:http://gd.ycjsrj.com/news778809.html    

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广东软基处理方法之真空预压法的加固机理有哪些方面?

真空预压法以大气压为预压载荷。

先在需要加固的软土地基表面铺设透水砂垫层,再覆盖几层不透气的塑料薄膜或胶布,将四周密封,与大气隔绝。在砂垫层内埋设排水管路(广东塑料排水板),与真空泵连通,抽出空气使透水材料保持高真空度,在土体孔隙水中产生负孔隙水压力,逐渐吸出土中的孔隙水和空气使土体固结。

真空预压法的加固机理主要反映在以下三个方面。

1)土壤中水的排出:真空预压在排气前,薄膜内外受到1个气压的作用,排气后薄膜内会出现压力差。先制作砂垫层,然后降低砂井气压,使薄膜与砂垫层紧密接触。该压力差称为"真空度"。

形成砂垫层的真空度通过垂直排水道(广东塑料排水板)逐渐向下延伸,同时真空度从垂直排水道向其周围土体传递扩散,引起土中孔隙水压力的降低,形成负超静孔隙水压力。因此,土体孔隙中的气和水由土体在垂直排水渠中产生渗流,由垂直排水渠汇集到地表砂垫层中泵抽。

2)有效应力增加:地下水上升的同时,排水体附近真空负压形成,土体内孔隙水压产生压差,土中孔隙水压力降低,地基有效应力增加,土体固结。同时放气后,土体中水位下降,有效应力也增加。

3)封闭气泡排出,土渗透性增强饱和土体含有少量封闭气泡时,正压作用下封闭气泡堵塞气孔,土渗透性降低,固结过程变慢。但是,在真空吸引力下,封闭气泡被吸出,土体的渗透性提高,固结加快。

土体与砂井间压差随抽采时间的延长而逐渐减小,终趋于零,此时渗流停止,土体固结完成。因此,真空预压过程实质上是利用大气压差作为预压载荷,使土体逐渐排水固结的过程。

预压是在不改变总应力的情况下,通过减小孔隙水压力来增加有效应力,与降水预压一样,排水在负超孔隙水压力下固结,因此称为负压固结。真空预压法可以得到相当于78~92kPa的等效载荷堆积预压法的效果。


真空预压法的利弊

1)不需要大量装载,可以省去装载和卸载工序,节约大量材料、能源和运输能力,缩短预压时间;

2)真空预压法负压可使地基土间隙水快速排出,缩短固结时间。同时孔隙水排出使渗透速度增大,地下水位下降,渗透力和水位下降附加应力也增大,增强了加固效果;负压可以通过管路传递到任何地方,适应性强;

3)孔隙渗流方向及渗流作用下的附加应力均指被加固土体,周围土体倾向于向预压区移动,使整个加固地基收缩;

4)适用于超软粘土及边坡、码头等地基稳定性较高的工程地基加固,土越软加固效果越明显;

5)真空预压加固地基影响范围广、影响深;

6)无噪声、无振动、无污染,能文明施工。

缺点:工序复杂,工程造价高,预压效果有限,预压区周边效果相对较差。另外,由于真空抽水的高度为10m,淤泥层厚度小于8m时预压效果较好,厚度超过8m时减弱,厚度越大越明显。

真空预压法的适用范围

真空预压法适用于加固区可形成负压边界条件的饱和均质粘性土和含薄层夹层的粘性土,特别适用于新喷填土、超软土地基的加固。但是,不适用于表层存在良好的通气层,或加固范围内有厚透水层、有充分水源补给的地基。

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