金小荣[1]2007年在《真空联合堆载预压加固软基试验及理论研究》文中研究说明真空预压法及真空联合堆载预压法作为一种较为有效的软土地基处理方法，具有诸多优点。近年来，该法在码头堆场、机场、发电厂、高速公路和高等级公路桥头段等软基处理中得到广泛应用。真空预压法及真空联合堆载预压法在机理研究、施工工艺、设计理论等方面已取得了长足进步，但理论研究仍落后于工程实践。目前尚存在一些学术界和工程界较为关心的理论问题急需解决，如真空预压和堆载预压加固效果的差别、真空预压法是否适合加固下卧承压水的软弱地基、真空预压加固区地下水位的变化规律、真空联合堆载预压的稳定问题、真空预压的环境效应及其防治方法研究等问题，因此制约了该工法的进一步推广和应用，已引起国内外学术界和工程界的广泛关注。本文在前人工作的基础上，通过室内试验、现场试验和理论研究，对真空联合堆载预压的加固机理与若干理论进行了探讨。 本文的主要工作有： 1、基于改进的Rowe型固结仪，进行了真空预压、堆载预压和真空联合堆载预压试验。 2、结合220kV港湾变现场试验对真空联合堆载预压法加固下伏承压水软基进行了研究。现场试验表明：撕膜与非撕膜的塑排板施工工艺能有效防止承压水贯通，真空联合堆载预压能有效消除下伏承压水层软弱地基的沉降，加固后地基平均固结度已达83％，工后沉降较小。 3、根据固结度等效的原则，提出了基于双指数衰减的负压分布模式的砂井地基等效公式，可用于平面应变有限元计算。同时在前人研究真空预压加固地基解析理论成果的基础上，推导了下伏承压水软基真空预压加固地基的解析解。 4、运用ABAQUS有限元程序，对真空联合堆载预压加固软基的稳定性进行了研究；数值分析表明真空联合堆载预压的稳定性状受真空度大小、加固深度、土体强度和加载曲线等因素影响。结合两个失稳的真空联合堆载预压工程实例，采用数值方法对其进行模拟，并提出防止失稳的几点建议。 5、研究了真空预压的环境效应，重点研究了真空预压对周围管线的影响，同时提出减小真空预压不利影响的叁个防治方法。 6、结合工程实践和近年来真空预压相关工艺的发展，对现有施工工法提出一些改进措施，进一步完善了真空预压法的施工工艺。
潘炳成[2]2008年在《真空—堆载联合预压法加速滩涂固结的参数敏感性分析》文中认为本文就真空-堆载联合预压法在加速滩涂软土固结方面进行了研究,主要是应用有限元分析软件ABAQUS进行了参数敏感性的分析研究。首先就滩涂开发中碰到的如何加快软土固结沉降速率的问题,引入软基处理方法—真空-堆载联合预压法,分析了这个问题的研究背景和研究现状。整理了真空-堆载联合预压法的施工工艺流程,对这一施工工法作了全面的介绍。接着系统介绍了软土固结的有限元分析基础Biot固结理论,并介绍了适用于进行土体弹塑性分析的Mohr-Coulomb本构模型。在此基础上,通过有限元分析软件ABAQUS对实际工程进行有限元的建模分析。首先验证了弹塑性有限元分析在滩涂软土固结分析中的可靠性与合理性。然后针对真空-堆载联合预压工程中影响土体固结沉降效率的因素进行了参数敏感性的分析,分析了土体在经过真空-堆载联合预压处理的加固效果以及变形位移随参数变化的规律,结合施工对参数进行合理性分析,提出各种如何加快滩涂软土固结沉降速率以及尽量减少工程对周围环境的影响等的工程措施,对真空-堆载联合预压法在加速滩涂固结等方面的工程应用提供设计与施工上的参考和帮助。
王爱平[3]2003年在《真空-堆载联合预压处理软基性状研究》文中研究表明随着高等级铁(公)路建设的发展，其工后沉降要求越来越高，这使得地基处理技术面临新的挑战。 真空-堆载联合预压与传统的以固结排水为主的等(超)载预压和粉喷桩处理软基相比，具有加固效果明显、经济效益显着等特点，而得到广泛应用，但其对沉降及工后沉降的控制技术研究还处于艰难的探索阶段。 本着对真空-堆载联合预压处理软基的性状进行系统探讨的思想，本文以某高等级路堤试验段为依托，围绕对沉降、尤其工后沉降的控制技术，从设计、施工、测试及沉降估算等方面对该技术处理软基的性状进行了系统研究，得到了下列有益于工程研究和应用的结论： 1 该技术处理软基，施工期间沉降及沉降速率大，有利于工后沉降的控制。 2 以沉降作为控制设计参数，并对路基稳定性进行验算，是合理的设计思想。 3 排水板施工质量的控制和确保必须的真空压力是该技术处理软基施工工艺的关键。 4 测试分析：①孔压计一孔多测头埋设技术是可行的，分层沉降测试和管口标高应同时进行；②获取了真空度沿深度的传递规律与地表沉降速率随抽真空和堆载的变化规律；③探讨了软土层厚度与沉降及其速率的关系，真空—堆载联合作用的影响深度。 5 真空-堆载联合预压处理软基的沉降计算中，荷载处理方法明显影响计算结果，两种荷载分别计算沉降再迭加获取的沉降值大于先迭加荷载获取的沉降值。两种方法共同结论是：e—p法计算结果最小，Es法计算结果次之，e—lgP法计算结果最大。具体方法的选择与软土层厚度有关。
邓翔[4]2009年在《真空—堆载联合预压处理公路软基试验研究》文中研究指明随着高等级公路建设的发展,其工后沉降要求越来越高,这使得地基处理技术面临新的挑战。真空-堆载联合预压与传统的以固结排水为主的等(超)载预压和粉喷桩处理软基相比,具有加固效果明显、经济效益显着等特点。本文主要对真空-堆载联合预压处理软基的性状进行系统的探讨。本文以湖南境内常张高速公路高等级路堤试验段为依托,围绕对沉降、尤其工后沉降的控制技术,从设计、施工、测试及沉降估算等方面对该技术处理软基的性状进行了系统研究,得到了下列有益于工程研究和应用的结论：(1)该技术处理软基,施工期间沉降及沉降速率大,有利于工后沉降的控制。(2)以沉降作为控制设计参数,并对路基稳定性进行验算,是合理的设计思想。(3)排水板施工质量的控制和确保必须的真空压力是该技术处理软基施工工艺的关键。(4)测试分析：孔压计一孔多测头埋设技术是可行的,分层沉降测试和管口标高应同时进行：获取了真空度沿深度的传递规律与地表沉降速率随抽真空和堆载的变化规律；探讨了软土层厚度与沉降及其速率的关系,真空—堆载联合作用的影响深度。(5)真空—堆载联合预压处理软基的沉降计算中,荷载处理方法明显影响计算结果,两种荷载分别计算沉降再迭加获取的沉降值大于先迭加荷载获取的沉降值。两种方法共同结论是：e-p法计算结果最小,Es法计算结果次之,e-lgP法计算结果最大。具体方法的选择与软土层厚度有关。
李建华[5]2006年在《真空—堆载联合预压在桥头软基处理中的应用研究》文中指出高速公路桥头软基处理是解决“桥头跳车”病害的重要措施。真空-堆载联合预压是近年来在真空预压和堆载预压法基础上发展起来的一种高速公路软基处理新技术。采用真空-堆载联合预压处理高速公路桥头软基的机理、施工工艺和效果是广大工程技术人员与研究人员所关心的主要问题。研究真空-堆载联合预压处理“桥头跳车”质量通病，能为解决该通病提供有益的参考和指导。为此，本文结合上海南环亭枫高速公路桥头软基处理的工程实际，从加固机理、施工工艺、现场试验、加固效果和技术经济等方面，对真空-堆载联合预压在桥头软基处理中的应用进行了探讨，主要进行了如下几个方面的研究工作。(1)搜集国内外有关真空-堆载联合预压法处理桥头软基的研究资料，了解研究现状和发展方向。(2)通过与堆载预压比较，深入分析了真空预压和真空．堆载联合预压方法加固高速公路桥头软基的机理。(3)结合工程实例，并根据高速公路路堤施工特点，系统提出了高速公路真空-堆载联合预压桥头软基处理的施工工艺和特点。同时，对真空-堆载联合预压技术处理高速公路桥头软基进行了现场测试研究，分析了真空及堆载联合作用下地表沉降、土体侧向位移、孔压等方面的变化规律，评价和验证了软基处理效果(4)进行了真空-堆载联合预压处理效果和技术经济等方面的分析，评价了该技术的适用性和优缺点，表明了该方法是高速公路桥头软基处理的一种技术可靠、经济合理的地基处理方法。通过上述研究表明真空-堆载联合预压具有真空预压和堆载预压的双重效果，它是一种经济合理、技术可行的高速公路桥头软基处理方法，也是解决软土分布区“桥头跳车”质量通病的有效措施。
雷鸣[6]2012年在《真空预压加固高铁软基试验研究及机理探索》文中研究说明我国东部沿海地区广泛分布有软土地基,在软土地基上修筑高速铁路,必须严格控制路基沉降。真空预压法是一种行之有效的软基处理方法,但高速铁路对软基沉降要求更加严格,相应工程处理经验偏少,尚待进一步研究。当前,我国的高速铁路建设已进入大发展时期,探究真空预压处理高速铁路软土地基的实际效果,具有重要的理论意义和应用价值。本文依托我国京沪高速铁路真空预压软基处理工程,采用现场监测、室内模型试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,对真空预压法在修建高速铁路中的地基加固机理、土体性状、沉降计算和数值分析方法,以及加固效果等进行了探索。主要工作如下：(1)通过现场取样,开展各种室内实验,搜集区域性土的特性,获取了丰富的数据资料；采用参与研制的专利仪器进行堆载和真空作用下的土体对比固结试验,着重进行了真空作用下的土体渗透试验。结果表明,真空作用下土样的含水率和孔隙比比堆载作用下略偏小,证明真空作用在这两个方面优于堆载作用；真空初始阶段,渗透系数先出现波动,之后渗透系数逐渐下降,最终趋于平稳。试验表明,两种加载方式下土样固结效果总体是一致的。(2)通过现场监测,获得了真空预压下地基沉降速率、沉降及孔隙水压力等参数的分布和变化规律,结合地质条件和工况分析出其原因。通过采用固结概念分析了真空预压法和堆载预压法加固软土的机理,得到如下共识：两者都是由于形成压差,使土中孔隙水排出,孔压降低,有效应力增大,土体固结。(3)通过对超孔隙水压力实测资料的分析,首次提出将真空预压下土体固结过程在时间上分成叁个阶段的观点：①真空吸力导致浅层土体渗透固结,并对深层土体产生“堆载”效应；②浅层土体固结稳定的同时,深层土体由主要受“堆载”效应向主要受“负压”效应过渡；③深层土体在“负压”效应下产生渗透固结,并达到稳定平衡。首次提出加固土体分为浅层土体和深层土体的概念,并提出：浅层土体主要产生渗透固结,深层土体主要是由水位下降产生的“堆载”效应和“负压”效应共同产生的。利用这个理念能很好的解释加固土体中某些测点的超孔隙水压,在抽真空初始阶段提升至正值和基本维持不变的现象。(4)提出真空预压在土体固结第一阶段所能影响的最大深度lmax(即浅层土体厚度)和地下水位下降造成的“堆载”效应p概念。lmax可通过实测土体超孔隙水压力的变化曲线得到,p可通过监测水位下降的深度计算得到。真空预压法的作用机理根源并不是单独的流体渗流场产生的负压差,而是不同时间段“正压”和“负压”共同作用以及两种“压力”互相迭加发生的。“正压”现象会削弱真空渗流场的强度。(5)建立了一维“双弹簧”土体固结模型和模型方程,并通过界定了初始边界条件,得到解析解。此模型着重从有效应力路径、应变路径角度研究了真空及堆载预压法的固结机理和特点。考虑砂井径向固结,进行了超孔隙水压力解析解研究。探讨了基于大变形固结理论和非饱和土理论的真空预压机理。(6)采用基于比奥固结理论的有限单元法,进行现场情况数值模拟分析。结果显示：①数值计算中不能将真空作用等效为堆载。②建议在进行沉降计算时,可将竖向排水通道作为渗透性很强的介质,而在进行坡脚处水平位移计算时,宜将之作为负压边界。③数值计算中竖向排水通道负压分布模式界定很重要。(7)建立了灰色理论及遗传算法地基沉降预测模型,进行了真空预压下软基全时段沉降预测。基于真空预压下士体单向固结机理,得到了真空预压下的主固结沉降计算方法。根据太沙基一维土体固结理论,推导出适合真空堆载联合预压法沉降计算公式,并通过计算结果与实测值的对比分析,提出了兼顾了真空和堆载作用、考虑了瞬时沉降和侧向变形等因素影响的修正参数值。(8)讨论了抽真空强度、地下水位下降对加固效果的影响。增加射流泵会使得加固效果变好,但费用会增加；地下水位下降越大会使效果更好。用常规指标评价了软基处理效果。
徐乃芳[7]2011年在《真空堆载联合预压加固软土地基固结特性及数值模拟研究》文中指出自真空预压法提出以来,对该方法的研究就从未停止过。近年来,真空堆载联合预压法以其工期短、经济效益好、处理面积大、可以避免因荷载较大引起地基失稳等优点,被广泛应用于各类软土地基处理工程,经过二十几年的迅速发展,真空预压及真空堆载联合预压取得了大量研究成果,但理论研究仍然落后于工程实践。本文结合工程实例,对真空堆载联合预压加固软土地基的固结机理和数值模拟计算方法进行了较为深入的探讨和研究。(1)分别从宏观角度和微观角度对真空预压、堆载预压、真空堆载联合预压叁种方法加固机理进行了分析,提出了新的观点,认为真空预压过程中,土体由上而下可以分为地下水位最高点深度线以上土体、地下水位最高点深度线与真空提水深度线之间土体、真空提水深度线以下土体叁个区域,地下水位以上土体符合前人所述的真空预压有效应力变化解释,真空提水深度线以下土体符合降水预压的加固机理；而这之间土体既有前人所述真空预压加固机理的特征又有降水预压的特征；从微观角度看,真空预压是土体颗粒结构“自发”“主动”调整、组合、密实的过程,真空压力并不直接作用在土体骨架上,整个过程中土体微细颗粒并未发生破坏；而堆载预压是外部荷载直接作用在土体骨架或颗粒上,土体颗粒是被动重组排列,并在其中伴随着微细颗粒破碎和充填以及晶体结构的大幅调整,因而当荷载过大时会出现破坏情况。这些观点能够很好地解释了工程实践中出现的一些问题和现象；(2)通过对陈家港电厂软土地基加固工程实测资料进行深入分析,系统研究了孔压、超孔压的变化规律,从而揭示了真空堆载联合预压中孔压的微观机理：浅层土体孔压在抽真空开始后迅速减小,深层土体变化不大,真空堆载联合预压期真空度传递到深层土体,深层土体孔压有较大变化。本文探讨了真空堆载联合预压中的土体变形规律,在抽真空开始后,真空度很快达到80kPa,沉降速率很快；堆载开始后也有较大沉降速率,堆载完成后,沉降速率变缓；水平位移在抽真空阶段是向加固区内的,堆载阶段位移是向加固区外的,真空堆载联合预压阶段土体水平位移主要受抽真空影响,土体水平位移趋势是朝向加固区内的；对真空堆载联合预压对周围环境的影响进行了分析,并提出了防护措施；(3)根据固结度等效的原则,推导了与单井固结理论等效的砂墙地基等效渗透系数,从而将复杂砂井地基转化为砂墙成层地基,以达到简化计算的目的。结合真空堆载联合预压的加固特点,简化边界条件和荷载,以修正剑桥模型为土体本构模型,在平面应变Biot固结有限元基础上提出一种简化的真空堆载联合预压法的计算方法。与常规有限元方法相比,简便方法具有以下特点：砂井排水单元转换为砂墙排水单元,网格剖分方便；参数简单,意义明确,且易于确定；计算工作量小；运用本文提出的简化计算方法,结合ANSYS有限元计算软件,对工程实例进行了计算,计算结果表明竖向位移和水平位移的计算值和实测值是一致的,验证了本文提出的简化方法是可行和可靠的,可以更为方便地运用于工程实践和设计中。
方国庆[8]2007年在《真空堆载联合预压法试验研究及其对桥桩影响分析》文中提出当前真空预压法在高速公路软基处理工程中得到了广泛的应用，是较为有效合理的软基处理方法之一，不仅可以很好地进行施工质量稳定性控制、缩短工期，且更能带来理想的经济效益和社会效益。真空预压法虽然施工技术日渐完善，但在加固机理研究方面仍然存在很多的问题，理论研究远落后于工程实践。本文结合杭浦高速公路嘉兴段16标段真空预压试验段工程实例，对真空预压法加固机理特性作进一步研究，重点对真空负压作用对加固区桥桩影响进行研究以及真空预压法地下水位变化分析。(1)结合杭浦高速公路嘉兴段16标段真空预压试验段，介绍了真空预压现场监测方法和监测工序，通过真空预压现场监测成果，着重总结了水平位移、表面沉降、分层沉降、孔隙水压力、桥桩位移等变化规律，进一步分析真空预压加固机理。(2)根据真空预压试验段真空负压作用下发生桥桩水平位移的特殊情况，通过弹性地基反力法及m法简化计算方法，分析了桥桩内力分布和水平位移变化。利用有限元PLAXIS软件，对真空预压加固区内真空负压作用下桥桩位移进行了有限元建模计算。结合现场桥桩水平位移实测结果，分析比较了m法简化计算、PLAXIS计算两者之间的差异性。(3)本文通过Barron假定建立真空预压加固地基渗流模型的数学表达式，将真空加固历程分为非稳定渗流和稳定渗流两个阶段，通过变流量抽水非稳定渗流计算模型，计算抽真空过程中地下水位降深，进而研究真空预压加固区内地下水位变化规律。
邬宜兰[9]2009年在《饱和软土堆载预压处理的非线性有限元分析》文中研究指明堆载预压作为一种经济、有效的地基加固方法,正被越来越广泛的应用于社会基础设施建设,其应用范围也越来越多的涉及到饱和软土的加固。迄今为止,已经有很多饱和软土堆载预压处理成功的实践经验,但这方面的理论研究仍然明显滞后于工程实践,目前堆载预压的设计还主要依靠经验和堆载预压试验。本文分析讨论了土体的本构模型,基于不同屈服准则,推导了用于数值分析的土体弹塑性本构矩阵和大变形本构方程。为了进一步推动堆载预压理论及应用研究的发展,在综合分析国内外有关饱和软土堆载预压加固研究资料的基础上,考虑了堆载预压作用下饱和软土的流固耦合特性、材料非线性和几何非线性,利用基于Biot固结理论的弹塑性模型,推导出有限元动力平衡方程。采用Abaqus有限元软件建立模型,计算出堆载预压过程各时刻土体的沉降、位移、孔隙水压力等数据,运用Excel软件把数据处理成图片,分析饱和软土地基在多级加载下的复杂的细观力学行为和宏观变形特征。通过对计算值和实测值进行对比,进而探讨应用堆载预压数值模拟方法和现场测试结果,研究塑料排水板预压法处理饱和软土地基的适用性和确定施工参数的可能性,如:根据塑料排水板对孔隙水压力消散的作用确定塑料排水板设置深度;根据沿深度方向的竖向变形确定土体的有效加固深度;根据水平位移确定堆载预压的加固范围等,为堆载预压设计和加固效果评价提供理论的依据。
温晓贵, 朱建才, 龚晓南[10]2004年在《真空堆载联合预压加固软基机理的试验研究》文中研究说明通过对浃里陈大桥桥头试验段的真空度、地下水位、流量、孔隙水压力、地表沉降等现场监测结果的分析 ;阐述了真空堆载联合预压的联合机理 ,真空预压与堆载预压的联合方式不是真空荷载与堆载荷载的迭加 ,而是真空预压引起的孔压差与堆载压力引起的孔压差的迭加。试验结果表明 ,用真空堆载联合预压法处理软基是极为有效的。
参考文献：
[1]. 真空联合堆载预压加固软基试验及理论研究[D]. 金小荣. 浙江大学. 2007
[2]. 真空—堆载联合预压法加速滩涂固结的参数敏感性分析[D]. 潘炳成. 浙江大学. 2008
[3]. 真空-堆载联合预压处理软基性状研究[D]. 王爱平. 西南交通大学. 2003
[4]. 真空—堆载联合预压处理公路软基试验研究[D]. 邓翔. 中南大学. 2009
[5]. 真空—堆载联合预压在桥头软基处理中的应用研究[D]. 李建华. 西南交通大学. 2006
[6]. 真空预压加固高铁软基试验研究及机理探索[D]. 雷鸣. 中南大学. 2012
[7]. 真空堆载联合预压加固软土地基固结特性及数值模拟研究[D]. 徐乃芳. 南京大学. 2011
[8]. 真空堆载联合预压法试验研究及其对桥桩影响分析[D]. 方国庆. 河海大学. 2007
[9]. 饱和软土堆载预压处理的非线性有限元分析[D]. 邬宜兰. 重庆交通大学. 2009
[10]. 真空堆载联合预压加固软基机理的试验研究[J]. 温晓贵, 朱建才, 龚晓南. 工业建筑. 2004
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