真空預(yù)壓加固人工吹填軟土地基的效果評(píng)價(jià)與淤堵機(jī)制.pdf

1、中國(guó)東南沿海地區(qū)填海造陸和內(nèi)河疏浚會(huì)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(jìn)行加固，但在地基加固的實(shí)踐中，真空預(yù)壓過(guò)程中淤堵導(dǎo)致的加固效果受限一直困擾理論研究和工程實(shí)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(diǎn)方向，但淤堵問(wèn)題及其微觀機(jī)理仍沒(méi)得到完全解決。本文將膠體化學(xué)知識(shí)引入到該項(xiàng)研究中，通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)，膠體測(cè)定試驗(yàn)，微觀試驗(yàn)，半透水邊界有限元固結(jié)計(jì)算，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等，探究了在人工吹填軟土地基真空預(yù)壓

2、實(shí)踐中，膠體存在及移動(dòng)對(duì)淤堵形成的作用機(jī)制。主要結(jié)論如下:
　　(1)新型防淤堵室內(nèi)模型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)土體中產(chǎn)生真空度的時(shí)間滯后于開(kāi)泵時(shí)間,但其很快便達(dá)到穩(wěn)定;0-4cm的土體含水率降低幅度最大，強(qiáng)度增長(zhǎng)最高，土壤顆粒移動(dòng)富集在排水板附近，表現(xiàn)出“土柱”現(xiàn)象。對(duì)本模型試驗(yàn)而言，真空時(shí)間超過(guò)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(shí)間不是越長(zhǎng)越好，而是存在有效時(shí)間。
　　(2)對(duì)比烘干前后的尾水性質(zhì)，開(kāi)展不同時(shí)期尾水的丁

3、達(dá)爾試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)真空預(yù)壓尾水存在膠體顆粒;在此基礎(chǔ)上，對(duì)尾水進(jìn)行Zeta電位測(cè)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(duì)“土柱”的試樣，開(kāi)展壓汞試驗(yàn)，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(jī)制。
　　(3)數(shù)值模擬有限元計(jì)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(qiáng)度基本無(wú)變化;土體徑向由近及遠(yuǎn)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(jì)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(yàn)證在室內(nèi)模型試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(wú)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(jìn)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(jìn)一步改進(jìn)。恒大海南?；◢u現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和加固效果檢測(cè)，表明了盡管