超软地基真空预压浅层加固现场试验研究

超软地基浅层加固的技术难题是如何使极高含水率且没有承载能力的稀泥尽快排水固结。在传统真空预压技术的基础上,提出采用无砂垫层真空预压法对新近吹填的超软淤泥地基进行浅层加固,并在温州民科基地进行现场试验,研究真空压力传递、地表沉降和孔隙水压力消散规律,对比加固前后土体物理力学指标和地基承载力,试验结果表明吹填层加固效果明显,满足后续工程施工的承载要求。提出适合超软地基浅层加固的土体强度增长和地基承载力实用计算方法,利用该方法对大面积处理区的加固效果进行了预测。

土钉墙在超软地基基坑支护中的应用

在论述宁波市区软弱地基特征及基坑支护结构现状的基础上，分析了采用土钉墙支护结构支护深度6．0—7．0m软弱基坑的可行性。在镇海炼化工程的超软弱地基中，用土钉墙来支护深度为6．0m的基坑，并获得成功，开辟了用土钉墙支护宁波软弱基坑的先例。由于宁波软弱地基的特殊性，应对土钉墙实施过程中可能出现的问题进行预测和预防。详细地介绍了土钉墙设计施工的经验和教训，并提出了适用于宁波软土基坑的土钉墙基坑支护型式，由于土钉墙基坑支护结构的经济合理性，可以在宁波市区的基坑支护中推广应用。

超软地基上土工布加筋土挡墙的试验研究

为了解超软地基上加筋土挡墙的实际性状 ,通过历时 1a的观测 ,取得了地基沉降、侧移、孔隙水压力、墙底及墙背土压力等实测资料。分析发现 :此类挡墙的最不利状况发生在施工期 ;加筋土体具有良好的应力扩散作用 ,能均衡差异沉降和减少总沉降 ;实测资料表明该挡墙有较大安全储备 ,可进一步优化设计。最后就加筋挡墙的设计方法作了一定的讨论。

超软地基排水板弯折特性与抗弯折结构

采用理论计算与模型试验对超软地基中排水板的弯折特性及其影响进行了研究,基于废弃料的利用提出了一种新型肋板结构,并对其抗弯折能力进行了理论分析和现场试验研究。结果表明,排水板产生弯曲变形的欧拉临界力P很小,Z型弯折的通水量明显小于S型弯折;弯折率由10%增加到20%、由20%增加到30%,板芯真空度降低幅度分别为3~8 kPa和34~46 kPa,弯折率对真空度和超静孔隙水压力的影响是非线性的,弯折率达到30%时影响程度明显加剧;新型肋板结构的截面抗弯刚度是普通板的8倍,板体抗弯刚度可提高数倍以上;加固后吹填土十字板强度达到16~23 kPa,地基承载力特征值达到60~63 kPa,开挖显示板体基本呈直立状。肋板型排水板对于增强排水板抗弯折能力、改善排水固结功效具有一定的作用。

砂井处理超软地基的固结计算

借鉴一维大变形固结控制方程的经验,在流动柱体坐标系内,全面考虑土的压缩性和渗透性的变化、以及土体竖向和水平径向同时发生渗流固结的真实过程,假定土体竖向自由变形,推导建立了以孔隙比或超静孔隙水压力为变量的砂井地基轴对称条件下的大变形固结控制方程。采用交替方向隐式差分法(ADI)求解固相柱体坐标下的以孔隙比为变量的控制方程,编制了相应的差分求解程序。在特定条件下,依据Carrillo定理,将以超静孔隙水压力为变量的控制方程分解为竖向和水平径向的2个一维方程,采用迎风格式的显式差分法,分别进行数值求解编程。所编程序可计算求解均质欠固结土、均质正常固结土和非均质正常固结土在多种初始或边界条件下的砂井地基大变形固结问题。选取深圳湾海底淤泥土样,采用先进的GDS固结仪系统进行了固结渗透交叉试验,结果显示,海积淤泥的压缩性符合e-logp模型,渗透性符合e-logk模型,对于含水量高于85%的淤泥,则采用分段e-logp模型描述更好。大变形固结系数g(e)随孔隙比e减小,存在先降后升的趋势,临界点ecr取决于渗透指数ck和压缩指数cc,初始含水量特高(或低)淤泥的临界点ecr可能超出孔隙比的常规变化范围,故一般只表现出单一的递增性或递减性。在深圳海相淤泥的固结渗透试验结果分析基础上,提出了根据常规标准固结试验推定大变形固结计算所需参数的"沉降速率"法。以分别服从幂函数或半对数函数关系的美国磷酸盐尾矿污泥、深港西部通道口岸区海积淤泥加固处理项目为例,采用上述方法及程序对多种固结工况进行了计算预测,分析结果一方面验证了本文计算方法及程序的正确性和适用性,另一方面对"自重影响"、"涂抹效应"、"大小固结系数换算"等关键问题进行了探讨,得到了以下结论:(1)对欠固结污泥的大变形固结预测时,不能"忽略自重",否则会带来30%以上的计算误差。正常固结污泥的大变形固结预测时,可"忽略自重"以简化计算,对计算结果影响不大。(2)要完成相同固结度,一维固结计算时,大变形固结理论预测的时间要比小变形固结理论预测的时间短,而三维固结计算时,轴对称大变形固结预测的时间比小变形砂井固结理论(Barron)预测所需时间的则要长得多,文中对出现该现象的原因进行了较为详细的分析。(3)大变形计算结果显示,砂井附近约1/3的土体在固结初期渗透系数就迅速大幅度下降,在砂井周边形成渗透性小的特殊土区(相当于小变形固结理论定义的"涂抹区"),而且,随着固结时间的发展,一方面该"涂抹区"的渗透系数继续减小,另一方面"涂抹区"不断向不透水边界发展扩大,也就是说,"涂抹区"的半径及渗透系数2个关键指标都在随时间变化,不能当作常数。(4)单因素敏感性分析表明,压缩指数cc、渗透指数ck、初始渗透系数k0和初始孔隙比e0对砂井地基大变形固结度计算影响程度从大到小的顺序依次为:e0,cc,k0,ck。

真空预压法处理吹填超软地基10 a进展及展望

近十年来,大量围填海等吹填造陆工程相继开展,真空预压是处理吹填超软地基的主要方法。由于吹填超软地基的性质比一般软基更差,真空预压处理中遇到了一系列新问题,研究和解决这些新问题推动了技术的持续发展。总结了真空预压法处理吹填超软地基的进展,各项改进措施及其对加固效果、经济、环境、工期的影响。超软地基表面施工用泡沫浮桥法搭建作业面的成本仅为传统真空预压成本的58.8%、对相邻排水体采取异步真空吸水预压,排水量较传统真空预压法提高了29.3%;采用沉降自适应排水通道连接排水体,降低了排水体的弯折。真空堆载联合预压最终沉降量比传统真空预压增加30%、电渗用在真空预压最后阶段,含水率下降了25%,能耗占真空预压能耗的8%、加入SS-331H试剂真空化学联合预压使抗剪强度增加了4~5倍。建议完善相关技术规程,便于方法推广应用;研发耐腐蚀的电渗阳极,防淤堵排水板,降低成本;对其他如S320等试剂进行研究,提升土体性能的同时,充分考虑对环境的影响。

超软地基进行大型沉井施工的技术研究

华能玉环电厂循环水泵房沉井在同类型工程中规模较大,且其下卧层均为承载力极差的淤泥,地质条件极为复杂。阐述了在软土地基条件下进行大型循环水泵房沉井的制作、下沉方案、下沉工艺、纠偏、监测、封底及对钻孔灌注桩基的保护等施工技术措施,使沉井施工满足了设计及规范的要求。

超软地基排水固结联合轻质土路堤处理技术及其简易算法

深厚超软地基采用复合地基存在不少缺陷,排水固结路堤的适用高度常低于路堤设计高度。排水固结+轻质土路堤技术利用轻质土的轻质性和应力补偿原理,显著提高排水固结路堤的适用高度,有效减少工后沉降、规避泡沫轻质土路堤在不均匀沉降下易于开裂的缺点。该技术先对路堤进行排水固结,然后根据计算卸除部分填土,之后填筑轻质土至路床顶面。基于软土地基承载力、沉降和固结、应力补偿等理论提出堆载预压+轻质土路堤、真空联合堆载预压+轻质土路堤简易计算分析方法,最后给出工程算例。分析表明,排水固结+轻质土路堤往往比复合地基路堤经济,真空联合堆载预压+轻质土路堤的适用高度远大于堆载预压+轻质土路堤的适用高度。

大超载比下深厚超软地基处理效果分析

随着海峡西岸经济区、海上丝绸之路核心区建设,福建地区围海、围垦造地迎来新一轮发展。福建地区海相淤泥土具有显著的地域特点,即含水率高达60%以上,局部可达80%,普遍高于我国其他沿海地区;沿海滩涂地海产养殖业发达,土壤生物质富营养化对淤泥土性状的影响十分显著,因此,在该地区对深厚超软地基类进行真空联合堆载预压处理时,针对性经验缺乏。本文通过福建地区大面积深厚超软地区填海工程实例分析,综合考虑技术和经济、时间和效益等因素,对深厚超软地基真空预压处理,提出工艺技术参数建设性建议。

中厚层吹填淤泥超软地基一次真空预压处理现场试验

随着围海造地的发展,吹填淤泥越来越厚。对中厚层吹填淤泥超软地基提出一次真空预压法进行加固处理方式。现场试验采用有砂垫层和无砂垫层2种真空预压法对6~10 m中厚层吹填淤泥超软地基进行一次加固。通过现场监测对真空度、地表沉降、孔隙水压力、分层沉降等规律进行分析。通过加固前后土体抗剪强度和物理指标的对比,得知一次真空预压法对中厚层吹填淤泥超软地基加固效果明显。另外,试验结果显示,有砂垫层和无砂垫层2种真空预压法加固效果无明显差异。

超软地基条件下宕渣路基的施工质量控制

结合温州市瓯江口新区一期市政工程PPP(政府和社会资本合作:Public-Private Partnership)项目施工实践,研究了在沿海吹填地区超软地基条件下,不同的软基处理形式对路基施工的影响。同时阐述了宕渣路基的施工流程,并对确保超软地基宕渣路基施工质量的关键因素进行了分析,为类似地质条件下的路基质量控制积累了经验。

超软地基无砂垫层真空预压施工技术应用

以软基工程施工为例阐述了真空预压施工。在新吹填土上部铺一层土工布增加浮托力,然后打设排水板,排水主管和支管均采用波纹滤管,支管间距与排水板布设一致,主管与支管用三通或四通连接,形成框架形排水管路,实现无砂垫层真空预压处理超软黏土。施工实践和质量检验表明,采用无砂垫层真空预压技术处理超软地基后的承载力满足后期市政建设及厂房建设要求。

基于PC工法桩的PCC桩在超软地基加固的新实践

大直径现浇混凝土薄壁筒桩和现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)在不同地基的工程应用中遇到了一些难题,例如混凝土充盈系数偏大、施工速度偏慢、易断桩等。基于PC工法桩,设计了PCC桩装置和施工设备,高效解决了土芯上浮难题。新装置具有施工速度快、质量可靠、设备轻便等优点,采用了工厂化加工装置和机械化施工方法,容易监管,是对原有PCC桩的有益补充,也可应用于基坑内的临时道路地基加固,对于类似工程有一定的借鉴意义。

土钉墙在超软地基基坑支护中的应用

本文在分析宁波市区所存在的具有代表性的软弱地基特征以及所存在的支炉结构的条件下，实地考察并且研究了支炉结构在软弱地基上的可操作性到底有多大。在镇海的超软地基实验检测中，当地基的表面上的土钉墙的深度保持在6.0 m时所，取得的效果最好。第一次实现了在软地基中使用土钉墙，并且获得了成功的案例。但是由于宁波的土质具有特殊性，所以在进行地基操作的过程中，必须对可能出现的问题做一个简单的预测，并且提出相应的解决方案。本文详细介绍了在超软地基实施过程中可能出现的问题以及一系列的经验解决，并且提出了针对宁波地质结构的土钉墙支护户型。经过相关检验后，可以在现实生活中进行有效的推广。

超低净空区无处理超软地基吹填研究

香港国际机场第三跑道填海工程填海面积约650 hm^(2),为香港填海面积最大的单体填海工程,填海区紧邻现有机场跑道,地基土揭露深厚软淤泥,机场航空限高严格,施工难度较大。由于受工期以及机场限高双重影响,部分超低净空区(限高小于10 m)要求在无地基处理的情况下进行回填。为确保地基的稳定,防止出现淤泥包等情况,采取了稳定性分析计算,施工中采用水力吹填并预设围堰增加稳定性等措施,保质保量按期完成该重点区域的回填施工。依托香港三跑工程开展的超低净空区无处理超软地基吹填研究成果,为今后类似工程提供借鉴和参考。

土钉墙在超软地基基坑支护中的应用

土钉墙对超软地基基坑产生支护作用、增加其稳定性和安全性是十分有效的。只有将土钉墙的施工工作做到完善,才可以更好地提升施工质量和保证地基的安全。文章根据土钉墙在超软地基基坑支护中的优势进行了分析,并提出了参考意见。

土工布加筋土挡墙在超软地基上的应用

通过方案比较 ,与分析历时一年加筋土挡墙的地基沉降、侧移、孔隙水压力及墙背、墙底土压力的实测资料 ,证明加筋土挡墙 ,较经济技术上具有明显优势 。

超软淤泥地基最终沉降量探讨

超软淤泥地基的计算参数难以准确测定,沉降计算条件比较复杂,造成其最终沉降量难以精确计算,一般根据工程现场实测沉降资料来进行推算,工程中常用的推算方法有三点法、Asaoka法和双曲线法。本文根据工程实测沉降资料分别采用上述三种方法来推求超软淤泥地基的最终沉降量,三点法推求结果和Asaoka法推求结果基本一致,双曲线法推求结果明显大于三点法。建议采用双曲线法推求超软淤泥地基的最终沉降量。

超软淤泥地基浅层二次真空预压效果试验研究

针对吹填淤泥地基承载力几乎为零的特点,采用二次(一次无砂垫层,二次有砂垫层)真空预压法对大面积吹填淤泥进行处理。通过现场试验,分别对两次真空预压中的真空度、地基沉降等进行了观测。结果表明,对超软淤泥地基采用无砂垫层进行一次预压处理,能有效解决因地基承载力过低而无法施工的问题;进而采用有砂垫层的二次预压提高了真空压力的传递效果,可以进一步提高地基承载力。

竹网在超软基工程淤泥表层处理中的应用

为解决在大体积高含水率淤泥表面进行砂垫层施工的技术难题,针对不同的条件,提出3种竹网加铺土工布垫层的施工方案。结果表明,该方案具有结构稳定、价格低廉、施工方便快捷的优点。