真空預(yù)壓加固人工吹填軟土地基的效果評價與淤堵機制.pdf

1、中國東南沿海地區(qū)填海造陸和內(nèi)河疏浚會產(chǎn)生大量的人工吹填軟土。吹填淤泥這種軟土地基目前主要采用排水固結(jié)法進行加固，但在地基加固的實踐中，真空預(yù)壓過程中淤堵導致的加固效果受限一直困擾理論研究和工程實踐。盡管新型防淤堵材料和施工工藝是目前攻克該難題熱點方向，但淤堵問題及其微觀機理仍沒得到完全解決。本文將膠體化學知識引入到該項研究中，通過室內(nèi)模型試驗，膠體測定試驗，微觀試驗，半透水邊界有限元固結(jié)計算，現(xiàn)場試驗等，探究了在人工吹填軟土地基真空預(yù)壓

2、實踐中，膠體存在及移動對淤堵形成的作用機制。主要結(jié)論如下:
　　(1)新型防淤堵室內(nèi)模型試驗發(fā)現(xiàn)土體中產(chǎn)生真空度的時間滯后于開泵時間,但其很快便達到穩(wěn)定;0-4cm的土體含水率降低幅度最大，強度增長最高，土壤顆粒移動富集在排水板附近，表現(xiàn)出“土柱”現(xiàn)象。對本模型試驗而言，真空時間超過43天后，含水率基本不變，即從加固效率出發(fā)，真空預(yù)壓時間不是越長越好，而是存在有效時間。
　　(2)對比烘干前后的尾水性質(zhì)，開展不同時期尾水的丁

3、達爾試驗，發(fā)現(xiàn)真空預(yù)壓尾水存在膠體顆粒;在此基礎(chǔ)上，對尾水進行Zeta電位測試及納米激光粒度分析，明確膠體的穩(wěn)定性與分布形態(tài)。對“土柱”的試樣，開展壓汞試驗，明確微觀孔徑分布特征;結(jié)合尾水膠體的形態(tài)，闡明了土柱淤堵機制。
　　(3)數(shù)值模擬有限元計算結(jié)果表明，加荷初期，排水板附近土體固結(jié)程度迅速增高，而外圍土體的滲透系數(shù)與固結(jié)強度基本無變化;土體徑向由近及遠發(fā)生固結(jié)。持續(xù)抽真空，板周土體排水性能劣化，形成了半透水邊界，影響外圍土體

4、固結(jié)。故在人工吹填軟土固結(jié)計算中，考慮滲透系數(shù)隨孔徑及滲濾液膠體穩(wěn)定分布形態(tài)變化的半透水邊界固結(jié)模型能提高分析精度和結(jié)果的可靠度，且能驗證在室內(nèi)模型試驗與現(xiàn)場試驗中發(fā)現(xiàn)的“土柱”現(xiàn)象。
　　(4)新型防淤堵真空預(yù)壓施工工藝，將防淤堵排水板取代傳統(tǒng)排水板，在連接方式上，將無孔鋼絲軟管取代了水平波紋管，也將傳統(tǒng)的包扎捆綁改進成了三通密封接頭，該技術(shù)是直排式真空預(yù)壓方法的進一步改進。恒大海南?；◢u現(xiàn)場的動態(tài)監(jiān)測和加固效果檢測，表明了盡管