真空预压处理机场软基试验研究

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1、真空预压处理机场软基试验研究【摘要】本文以温州永强机场飞行区扩建工程为依托，开展了真空预压处理机场软基的现场试验，研究了真空预压下土体的固结特性和变形机理，对真空预压加固区内地表沉降、分层沉降、孔压、水位等变化进行了分析，对淤泥搅拌桩的密封效果进行了探讨。本文的研究成果对类似工程具有指导价值。【关键词】真空预压，现场试验，孔隙水压力，淤泥搅拌桩FieldStudyofGroundSoftImprovedbyVacuumPreloadingonAirportXiaoYuanyuan(ShanghaiCAA

2、CNewEraAirportDesign&ResInstituteLTD,Shanghai200335,China)Abstract：BasedontheexpansionprojectoftheairfieldontheWenzhouYongqiangAirport,afieldtestofsoftsoilimprovedbyvacuumpreloadingwasconductedtoinvestigatetheconsolidationcharacteristicandthedeformationm

3、echanismofsoftsoilundervacuumpreloadingbymonitoringthegroundsettlement,thelayeredsettlement,porewaterpressureandgroundwatertable・Thesealingeffectofmixedslurrycolumnswasexplored.Theresultsarcbeneficialtoguidethesimilarprojects.Keywords：vacuumprcloading,fi

4、eldtest,porewaterpressure,mixedslurrycolumn1引言在软土地区修建机场跑道，真空预压法无疑是最为有效和经济的地基处理方法Z—[5]。本文依托温州永强机场飞行区改扩建工程，针对其存在的软土变形沉降较大和强度低等工程问题，开展了真空预压处理机场软基的现场试验研究，为飞行区改扩建工程的大面积地基处理方案的最终确定提供依据。2工程地质条件场地在深度50.0m范围内口上而下分布有：人工素填土、硬壳层黏土、海相淤积软土、冲淤积土、湖沼相黏性土等4个工程地质层及4个亚层。场区为

5、典型软弱地基土，淤积软土沉积厚度巨大，特别是第③1层、第③3层含粉砂淤泥质粉质黏土、第③4层淤泥和第③5层淤泥。这些软土层土体呈流塑状态，且具含水量高、孔隙比大、压缩性高、灵敏度高、抗剪强度低、承载能力差等不良特点。针对场地软土的特点，拟采用真空预压法处理。3真空预压试验方案3.1处理方案将真空预压施工试验分为Z1区、Z2区两个试验区。真空预压试验示意图如图1所示。试验区的主耍设计参数见表1。(1)膜下真空度和真空管路真空预压的膜下真空度应保持在650mmIIg以上。真空管路的连接应严格密封，在真空管路

6、中应设置止回阀和截门。水平向分布滤水管可采用条状、梳齿状及羽毛状等形式，滤水管布置宜形成回路。滤水管应设在排水垫层中，英上覆盖厚度10cm的砂层。滤水管可采用钢管或塑料管，外包尼龙纱或土工织物等滤水材料。(1)气密性措施第③1层及第③3层含粉砂淤泥质粉质黏土的渗透系数为1.95X10-5cm/s,有可能会影响真空预压的真空度，拟在采取在周边打设淤泥搅拌桩密封墙，以增强密封效果和降低维护真空的成本。为分析淤泥搅拌桩密封墙对加固效果的影响，Z1试验区采用淤泥搅拌桩密封墙，Z2试验区不采用淤泥搅拌桩密封墙。淤

7、泥搅拌桩采用双轴搅拌桩工艺，单桩桩径70cm,搭接20cm,桩的垂直度要求不大于0.8%,桩长10m,淤泥掺入比为25%o3.1监测与检测方案试验期间分别对软土中孔隙水压力、地下水位、膜下真空度、表面沉降、分层沉降和深层位移进行监测，并在真空预压开始前和结束后应分别进行土体十字板剪切试验。各监测点布置详见图2,孔隙水压力计和分层沉降标埋设位置分别见图3。4真空预压试验结果分析4.1地表差异沉降真空预压试验区的平均表面沉降量的历时曲线见图4。从差异沉降丿力时曲线来看，随着预压的进行差异沉降逐步增加，而增长

8、速率有逐渐变缓并趋于稳定。Z2区的差异沉降明显较Z1区大，说明淤泥搅拌桩的打设有利于减小真空预压处理地块中心区与边界处的差异沉降，有助于消除真空预压的边界效应。3.2分层沉降图5为Z1区和Z2区分层沉降历时曲线。10.5m（第④层淤泥质黏土）以上的分层沉降量占总沉降量的60%左右，一方面说明第④层淤泥质黏土以上的土体是真空预压试验区的主要压缩土层；另一方面说明真空预压的处理效果达到了处理深层软弱土层即第④层淤泥质黏土的目的。x4.3深层位移