真空预压法在沿海高粘粒淤泥软基工程中应用和效果研究

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1、真空预压法在沿海高粘粒淤泥软基工程中应用和效果研究　　摘要：本文从现场监测数据和土样试验数据的分析，阐述了真空预压法在沿海高粘性淤泥软基工程中的应用及效果评价，对今后浙温台沿海地区的吹填软基处理工程具有一定的指导意义。关键词：本真空预压；高粘性淤泥；软基处理；工程应用中图分类号：TU471文献标识码：A文章编号：1、引言我国土地资源贫乏，尤其是在沿海经济发达地区，随着沿海各地港口、园区建设的高速发展，土地资源的稀缺已逐渐成为制约地区发展的重要瓶颈。我国不少地区为淤泥质海岸，海底无砂可取，只有淤泥和淤泥质粘土，且修筑围堰的所在地也多为软弱地基，这就给吹填成陆及

2、后期地基处理带来了新的难题。本文结合我国南方某沿海淤泥质海岸的吹填造地及软基处理工程实例，对该地区的加固效果进行分析，得出合理的结论。该区域的地质条件在浙温台沿海地区具有较强代表性，研究的结果具有一定的指导意义。2、工程概况7本工程场地内塘埂纵横交错，宽度1~2m，地表高程约2.5~3.5m，约占场地总面积的10~20%。由现场勘查试验可知，工程所在地主要为淤泥及淤泥质粘土，工程力学性质极差，具有含水量高、压缩性大、渗透性差、粘粒含量高、强度低等特点，各层土体的主要物理力学性能指标见表1。各层土物理力学性能指标3、施工概况及监测数据3.1施工过程要点3.1.

3、1铺编织布、绑扎滤管在淤泥表面铺设一层编织布，编织布主要起提供一定的承载力、防止淤泥渗入水平滤层，同时为泥面插板作业提供工作垫层。排水板应按照打设深度外加50cm的长度下料，沿透水软管，按设计间距绑扎排水板。排水板环绕软管两周并扎紧，并用滤布或薄膜包裹。3.1.2人工插板根据场地内地质条件，加固区选择B型塑料排水板，设计间距为0.8m，正方形布置。3.1.3真空预压7塑料排水板打设完成后，布设虑管形成水平向排水通道。管道铺设完毕且埋设完真空表测头及其它观测仪器后，在其上铺设无纺土工布一层，以改善膜下真空度的传递，同时保护密封膜。最后铺设真空膜，并按照1200

4、m2/台布置射流泵。根据施工经验，在抽真空3～10天左右后，即可进入正常的真空预压。真空预压法的加固机理如图1所示。图1真空预压法加固机理示意图3.2现场施工监测3.2.1膜下真空度的观测膜下真空度观测表埋设于具有代表性的真空传递滤管之间，按每1000m2一个点均布。在预压施工期间，每天定时观测，膜下真空度稳定保持在650mmHg即80KPa以上。3.2.2表层沉降观测在每个加固分区设置若干个观测点，分别位于加固区的两侧、中间,表层沉降板每区块按1000m2一块进行均匀布置。沉降标应置于密封膜上，观测频率为开始抽真空初期一般每天一次测量，到后期可2天测一次。

5、停泵前10天，每天观测一次，特殊情况可加密观测。4、加固效果分析本工程软基加固时间为100天，为了解真空预压加固的效果，进行了以下分析。4.1膜下真空度某区块的真空度情况如图2所示。图2某区块膜下真空度曲线图7图2反映了膜下真空度随时间的变化趋势，施工中采取刚开始只开1～2台泵的方式加载，以每天沉降1cm为控制标准，然后再逐渐增加开泵的数量，后期全部开启真空泵抽真空2个月。从图中可以看出，抽真空15天左右，区块的真空度达到80kPa以上，并且加固区的真空度在整个加固期间是比较稳定的。4.2表面沉降表层沉降量能直接真空预压区的处理过程和效果，某区块的沉降情况如

6、图3所示。图3某区平均表面沉降曲线图图4某区平均表面沉降速率曲线图从图3和图4可以得出如下结论：真空预压期间，平均表面沉降量与真空加载过程密切相关，随着真空度的提高和稳定，表层平均沉降量也逐渐的增加至稳定。真空预压阶段的初期表层沉降量较大，随着抽真空的进行，表层沉降的增加量逐渐减少，并最终趋于收敛状态。4.3固结度分析7根据施工期现场的观测成果资料，经分析计算，真空预压区块的固结度为65.92~80.50%，平均为75.03%；真空预压区的各施工区域有效抽真空时间均超过90天，沉降速率连续10天小于4mm/d，上述指标满足施工图设计提出的“平均固结度大于60

7、%，抽真空90天后沉降速率连续10天小于4mm/d”的卸载条件要求。4.4土试结果分析为了评价地基处理效果，进行了取土试验研究，具体的物理力学指标如表2所示。表2地基处理后的物理力学指标由表2可知，地基加固后含水量、孔隙比、液性指数有较为明显的降低，土体密度、压缩系数、粘聚力和内摩擦角有明显的提高。本工程对地基承载力评估方法为两种，均为采用土工试验结果进行，一种为根据含水量及塑性指标查《港口工程地质勘察规范》，一种为采用《工程地质手册》（第四版）临塑压力值作为地基承载力值容许值，最终以两者的平均值作为场地地基承载力容许值。整个场地0～1.50m范围内各指标代

8、表值与地基承载力对应关系见表3：表3地基容许承载力对