真空预压【培训课件】.pptVIP

真空预压 第一章 绪论 目前，我国高等级公路的发展主要集中在东、南沿海一带，这些地区分布大量的软土，由于软土性质软弱，强度很低，压缩性甚高，渗透性很小极易出现塑性流变等问题，给道路工程的地基和筑路技术带来困难，若对软土特性认识不足，地基处理不当，技术控制不严，就会在筑路过程中出现地基因破坏失稳而滑动，并产生较大的沉降和不均匀沉降，影响行车的安全和道路的正常使用，因此，合理而有效的处理路堤软基议程成为建设高质量、高标准高速公路的关键问题之一。 真空预压法示意图 真空预压法近期研究热点 1.关于真空预压加固地基的有效深度问题。 2.有关地下水位的变化问题。 3.真空预压加固地基的密封问题，特别是在预压区内存在透水的夹砂层。 4.水下真空预压法。 5.真空—堆载联合预压法。 6.优化设计。改进现有真空预压加固地基设计方法。同时改进真空预压加固地基监测技术，以获得更全面更可靠的监测数据。 从1998年8月起，广东珠江三角洲地区开始引入真空或真空——堆载联合预压加固高速公路软基方法，从几条高速公路的试验段情况看，该处理方法效果是比较理想的。由于可以将填筑的路堤作为堆载加以利用，不仅具有很好的加固效果，而且经济效益也很明显。目前该方法己经在广东、浙江、江苏、上海的高速公路建设中得到了比较广泛的应用。 本次研究的主要工作 1.通过现场取样进行室内试验，分析南沙地区软土的固结过程中孔隙比、压缩系数以及固结过程中的应力应变关系，研究南沙地区软土的固结特性。 2.通过真空预压法加固软土的现场试验，研究了真空预压法加固软土地基的沉降和水平变形特性、真空预压加固地基的有效深度、真空预压对周围环境的影响。 3.对软土地基的沉降计算方法进行分析，并结合实测沉降资料，分别采用双曲线法、指数法、泊松曲线法和灰色理论，预测地基最终沉降，分析了各方法的适用性，提出适合于南沙地区工程实践应用的沉降预测模型。 第二章 真空预压加固机理探讨 真空预压法加固软土地基时，在地基上施加的不是实际重物，而是把大气压力作为荷载。在抽真空前，由于密封膜内外都受到大气压力的作用，土体孔隙中气体与地下水面以上都是处于相同的大气状态下，大气压力Pa作用于孔隙水上，对土体不起压密作用。铺设密封膜后，Pa作用于密封膜上。抽真空后，首先在砂垫层中形成真空，砂垫层和竖向排水体内的压力降至Pv，密封膜内外存在压力差Pa－Pv，使密封膜紧贴于砂垫层上，同时真空度又通过竖向排水体逐渐向下传递，并向袋装砂井或塑料排水板四周土体扩散，从而使一定深度范围内的孔隙水压力降低，形成负的超孔隙水压力。 第二章 真空预压加固机理探讨 所谓负压即指形成的孔隙水压力小于原孔隙水压力，其增量为负值。由于边界孔隙水压力的降低，土体与砂垫层和竖向排水体间形成压力差和水力梯度，土体发生渗流，使土中的孔隙水压力不断降低，有效应力不断增加，从而促使土体固结；随着时间的增长，土体和竖向排水体之间的压力差由Pa－Pv逐渐变小，最终趋向于零，此时渗流停止，土体固结完成。 Pa—大气压力(kPa)；γw—水重度(kN/m3)；γ′—土的有效重度(kN/m3)； H—深度(m)；P0—真空压力(kPa)； Pv—抽真空后管路中的压力(kPa)；ΔP—真空度在砂井或塑料排水板中的损耗(kPa)抽真空前后应力分布 真空预压和堆载预压法的对比 真空预压机理的微观机理 真空预压时，真空压力首先是作用在土体中的水、气流体上，而不是直接作用在土体骨架或颗粒上。在真空预压初始阶段，土体排水量很大，但沉降量比较小，这是由于土体中的自由水和气首先被抽出，然而由于土体颗粒之间的粘聚力、排斥力、接触点支撑力的存在，土体中的有效应力并未显著增加。随着水、气的抽出及时间的持续，土体颗粒间的无水孔隙逐渐增大，土体骨架开始承受真空压力，导致土体颗粒发生错位重新排列。这是一个由外因而导致土体内部“自发”调整的过程，结果使得土体密实而得以加固。 真空预压对周围环境的影响 从大量的工程实践来看，真空预压对周围的环境影响比较大，真空抽水后，导致加固区外一定范围内的地基土产生向加固区内侧较大的侧向位移，特别是在建（构）筑物密集区和地下管线密集区，由于真空预压会引起较大的水平位移，因此对临近建（构）筑物的基础以及埋设在地下的管线的影响不容忽视，这些影响主要体现在加固区周围地面的沉降，水平向位移以及地下水位的变化，在施工现场经常可以看见地面出现较大的裂缝。在加固区周围，土体中的水位可能会降低，并对加固区和周围的土体产生一定的影响，应重视真空预压与边界的相互影响关系。在采用真空预压加固软土地基方案前，必须