膜上覆水真空预压技术在软土地基处理中应用.pdfVIP

第44卷第3期 地质与勘探 VoL44No．3 GEOLOGYAND 2008年5月 PROSPECTING May，2008 膜上覆水真空预压技术在软土地基处理中的应用 刘寒鹏1’2，孙 锐3，刘文东3 (I．长安大学地测学院，西安710054；2．天津城市建设学院天津软土特性与工程环境重点实验室，天津300384； ’ 3．中国化学工程第一岩土工程公司，沧州061001) [摘要]膜上覆水真空预压地基处理技术是排水真空法技术的新发展。本文从其加固机理、施工 技术方面详细阐述了其优点；结合实际工程，从沉降、孔隙水压力消散监测等方面，论证了其对软土有较 好的处理效果。 [关键词】地基处理；膜上覆水技术；真空预压；海积软土 真空排水预压技术是由瑞典皇家地质学院的 点有效应力表达式如下： W．Kjellman教授在1952年提出的，1980年交通部盯7=(orc+Q)一(u+u’) 一航局科研所在塘沽新港进行了几次现场试验，成 式中：尸为膜上覆水自重；Q膜上覆水自重在 功地加固软基68000m2，并于1985年12月通过国 土体中的附加应力；or。为上覆土体自重应力；u7为 家技术鉴定。由于该法在处理软土特别是超软土地 抽真空引起负压，其方向向上为负值。 基时可以消除因地基土自身固结引起的沉降，同时 不会因为土体的侧向挤出变形而破坏，施工方法简 且墼“／鲥膜 单，对环境污染小，因而在港口、公路、铁路、能源、房 屋建筑等工程领域得到广泛使用¨J。在应用过程 化， 中，众多专家学者从施工工艺、机械、方法旧J．【41等 方面做了大量的研究，使我国的真空预压技术在世 界此领域处于先进水平，本文从工程实例出发，从其 絮 加固机理、施工、及加固效果方面对膜上覆水真空预 压法进行了详细的论述。 可以得出，在加固过程中，随着土体内水的不断 1 膜上覆水真空预压法的加固机理 排出or。不断增大，而u’(为负值)不断减小，使有效 真空预压过程中，借助不透气膜，通过抽真空设 应力or’不断增大，从而使土体产生固结并发生沉 备(射流泵、射流箱)和埋设在垫层及软基土中的管 降。施工时膜上覆盖水层一般在0．5一1．0m左右， 道(水平向滤管及垂直向塑料排水板)，将土体中的 加高围堰可达到2．0m，P可达到5～20kPa左右；u’ 空气、水抽出产生负压，使孔隙水压力u降低；同时 的大小与膜下真空度大小和土体的渗透性、补给条 通过排水板将深部软基中的地下水垂直排到地表密 件有关。 封膜上，使总应力or增加，从而使有效应力or7增大， 虽然其加固机理与堆载真空联合预压相似，但 根据太沙基有效应力理论怕J： 是膜上覆水技术不需要大量的预压材料，避免了堆 or=盯’+Ⅱ 载真空联合预压中预压材料的搬运，在缺乏预压材 式中：or总应力；盯7有效应力；／Z孔隙水压力 料的地区显得更为优越。 则or’=or—M：如图l所示，可以得到土中任意 【收稿日期]2007—1l一13；【修订日期]2008—0l—07。 [基金项目]天津市科委岩土工程重点实验室建设基金项目(编号：06SYSYJCl4900)资助。 [第一作者简介】刘寒鹏(1970年一)，男，2003年毕业于长安大学，获硕士学位，在读博士生，讲师，现主要从事软土地基处