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塑料排水板加固软土地基的若干问题然而,在实际应用过程中也存在一些问题。首先,塑料排水板的施工质量控制难度较大,如插板深度不足、倾斜或损坏会影响排水效果;其次,排水板的长期性能受土壤腐蚀和堵塞影响,可能导致排水能力下降;再次,设计中对排水固结理论的简化假设与实际情况存在一定偏差,影响加固效果的预测精度。
因此,在塑料排水板加固软土地基工程中,应加强施工管理,优化设计参数,并结合现场监测数据动态调整施工方案,以确保地基处理效果和工程安全性。
固设计与施工实例,详见表1~表5,以期对今后遇到类似 工程有借鉴作用。从这些实例可以看出:减少塑料排水板间 距可以明显地缩短地基预压时间:另外只要合理选取土性参 数,就可较好地预测加固效果和预压时间
采用太沙基固结理论或比奥(Biot)的三维固结方程进 行固结计算,都存在一个固结系数C或渗透系数k的合理 取值问题,若是固结参数选取不当,无论采用多精确的理论 或公式,计算结果与实际情况也相去甚远。 工程上确定这两个参数的方法主要有:室内试验测定、 原位试验测定和现场资料反分析。设计阶段固结系数C的 获得主要是加固区钻孔取土后室内试验结果,受取样过程、 运输过程的扰动及试验方法等因素的影响,室内试验结果不 易真正反映实际情况,固结系数C,选取是否合理需依据设 计者的经验选定
gb/z 27427-2022 实验室仪器设备管理指南3.1.1水平向固结系数与垂直向固结系数
打设竖向排水通道后地基土水平向排水固结起主要作 用,因此,对于土层中水平向夹层十分发育的情况下,水平 向固结系数大于垂直向,径向固结计算中应采用水平向固结
天津港保税区55*地软基加固工程 (1992. 10 ~ 1993. 3. 27)
天津港南疆区壳牌石油软基加固工程 1995. 1 ~ 1995. 6.30)
天津港南疆煤码头3.5kV临时变电站软基
加固工程(1995.3.13~1995.6)
汕头港深水港1~2#多杂泊位后方堆场 软基加固(1994.10~1995.3)
天津港南疆非金属矿石泊位后方堆场软基 加固工程(1997.9~1998.4.13)
系数。由于取样的原因,目前室内固结系数测定时多采用垂 直向固结试验,地基土固结系数以垂直向固结系数C的方 式给出。在天津港南疆临时路区域地基工程监测项目中,我 们对加固前的原状土样进行了水平向和垂直向固结对比试 验,得到了一组C、C的对比结果。对于天津新港地区 不同深度、不同性质土层,其相应的C、C值比较接近 在设计计算中可以用室内试验的C值代替C.值。根据IF 指数大小统计的天津港地区室内试验的C值见表6。
天津地区室内试验C.值
注:C的单位为10°cm²/s
对天津港南疆港区软基加固监测工程的室内固结系数与 根据实测分层沉降曲线反算现场固结系数结果进行统计,分 析结果见表7。由表7可知:淤泥、粘土、淤泥质粘土层推 算C值为室内统计结果的1.24~1.69倍,大于室内值;淤 泥质亚粘土层实际推算C,值小于室内统计结果。根据工程 设计经验及反分析结果,对于淤泥、淤泥质土选用设计固结 系数时,可以将试验值乘以1.5系数使用,计算结果基本与 实际施工结果相符
港口工程中沉降量计算采用分层总和法,并根据地区经 验用Ms修正。在选用e~p压缩曲线时,应认真划分土层 并分析不同土层的压缩特性及固结状态,一般取压缩量较大
的压缩试验曲线作为计算地基沉降量指标。根据天津港大量 工程实例统计:对于真空预压法加固地基,其修正系数MS =1.0~1.05,因此在沉降量计算中可以不作修正;对于真 空联合堆载法,Ms=1.15。
根据实测沉降曲线推算地基最终沉降量S。是计算地基 固结度的关键,推算方法主要有指数曲线和双曲线两类。 经 常采用的有三点法和双曲线拟合,其中日本双曲线公式及推 算图示如下(见图1):
S,=So+t/(a+βt) S。= So+ 1β
①朱胜利,地基加固过程中实测资料与理论计算结果对比分 研究报告:1999
工程勘察 GeotechnicalInvest
天津港南疆区固结系数统计表
天津港南疆区固结系数统计
图1双曲线法推算最终沉降量
在分析监测资料过程中我们发现:利用三点法推算最终 沉降量S。时,由于选取的S、S2、S不同,计算结果有 较大的差异,往往给人有拼凑感觉,一般来说S。偏小,计 算固结度偏大:而采用图1方法由于可以选取大量数据,推 算结果较准确,可降低人为误差,地基固结度计算值比三点 法偏小,对于控制地基加固卸载时间应当是偏于安全的。
施工因素对固结效果的影响
在施工监测中也发现,对于同一施工范围的不同加固 区,即便采用同一厂家的排水板,同时预压,其地基固结度 有时有较大的差异,分析其原因除了地质条件的差异外,塑 料排水板的施工质量、施工时回带淤泥土对排水砂垫层的污 染(降低水平排水效果及真空荷载传递)对地基固结度产生 较大的影响,应当引起足够的重视
4工程勘察 GeotechnicalInvestigation&Surveying
度为21.7kPa。因而排水板底以下软土层的强度得到提高。 上述结果说明,真空联合堆载预压法加固深层软土地基是有 效的。以目前真空预压法技术水平完全可以加固25m深厚 软土层。可以预计随着塑料排水板性能提高、抽真空设备进 一步改进,真空预压加固深度还可以增加。根据现有经验估 计,如有实际工程需要,采用通水量>40cm/s的塑料排水 板加固35m软土地基不存在任何技术上的困难。
图2 膜下真空度沿深度分布曲线
(1)塑料排水板加固软基,设计参数选取及计算需要根 据各地经验综合考虑,只要指标选取得当,完全可以预测实 际加固效果。 (2)塑料排水板施工因素对软基加固效果有较大的影 响,施工时应当引起足够的重视。 (3)塑料排水板真空预压加固软基技术是一种快速、简 洁、便宜、无污染的软基加固方法。随着土力学突飞猛进的 发展,可以预计由于施工技术的不断成熟、检测手段的更加 先进、设计计算方法的日臻完善,该项技术还将发展到一个 新水平。 (4)随着塑料排水板生产质量、等级的提高,采用真空 预压法加固软土地基的有效深度还会进一步增加,为解决目 前已面临的深厚软土地基处理提供了新的处理方法。
Kjiellman W. Consolidation of clay soil by means of atmpspheric pressure [M]. Conference on Stabilization , MIT, 1952. 2 阎澍旺,陈环,用真空加固软土地基的机制与计算方法. 岩 土工程学报:1996,8
水对剪应力影响越大,
直剪固快抗剪强度试验统计结果(单位:kPa,其中度)
固快抗剪强度试验统计结果(单位:kPa如何审查施工组织设计中的安全技术措施(论文),其中P度)
3.3直剪与三轴试验成果对比分析
为了资料的对比分析,本次在直剪试验的同时,在软土 加做了19组三轴固结不排水剪(CU)试验,统计成果见表4。 三轴固结不排水剪(CU)试验统计成果 表4
3] 严炳熙.堆载预压法和真空预压法加固试验.水运工程 1995(5) 4】 于志强,朱耀庭.真空联合堆载预压法在汕头港1~2泊位 后堆场工程中的应用.港口工程,1996(6) 5 叶柏荣.真空预压加固法的发展及工程实录.地基处理 1995(6)
min²,《日本土工试验法》规定的速率为1~2mm/min 《岩土工程测试技术》强调一般用较快的速率在3~5分钟内 将试样剪损,对于某些渗透性强,而又是高含水量、低密度 的土,如淤泥质软土要求在30~50秒钟内剪损3。因此 通过本次试验和对比相关规范、文献资料,可以认为直剪试 验中0.8mm/min剪切速率对软土所得的固结快剪强度指标内 摩擦角存在偏大现象东北大学综合楼施工组织设计,软土的直剪固结快剪剪切速率控制在 2.4mm/min是比较合适的。
(1)通过34组试验数据的分析,剪切速率对软土的直 剪固结快剪抗剪强度影响较大,速率0.8mm/min比速率 2.4mm/min时内摩擦角平均值增大约一倍。 (2)速率0.8mm/min时软土直剪固结快剪试验不能有效 控制排水,其值逼近三轴固结不排水有效应力值(CU);速 率2.4mm/min时直剪固结快剪值与三轴固结不排水总应力值 较相近(CU)。 (3)通过本次试验过程的观测和数据分析,认为软土直 剪固结快剪速率控制在2.4mm/min较适宜。 由于所取样品地区和数量的局限性,上述结论不一定适 合所有地区的软土,建议在实际工程应用中不断积累经验 进一步进行验证。
[6】 朱胜利.由实测沉降曲线推算地基最终沉降的双曲线法.港 口工程,1998,(4) [7]天津大学.土力学与地基.人民出版社 [8]地基处理手册编委会.地基处理手册.北京:中国建筑出版 社,1993. [9]R.D.Holtz等.垂直塑料排水板:设计和施工