短程超载真空预压动力排水固结法加固深厚淤泥软基工法研究

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发布时间：2021-08-23

资料介绍

1 引言

近年来，在沪、浙、闽、粤等地吹填造地、码头堆

场、物流园工程Et益增多，但是由于设于沿海、沿江、

沿湖岸边的这类工程的接近地表的地层埋藏着大于

10m甚至大于30m的深厚淤泥软土，这类软土天然

含水量高，孔隙比大、压缩性高、渗透性小(1×10～～

1xl0一CB·S )、抗剪强度及承载力低，同时存在沉

降量大，沉降延续时间长及不均匀沉降严重等问题，

从而导致工程施工难度加大。

针对这一问题，国内外学者和科研单位对这类

软土做了大量研究并提出一些处理的方法，其中排

水固结法已成为比较成熟的软基加固处理技术，适

用于大面积的软土加固。自从真空预压在天津一航

局科研所取得突破性进展后该项技术在沿海地区得

到广泛应用，其以施工方法简单，对环境污染小、工

后沉降小等优点成为静力排水固结法加固软基优先

考虑的方法 J。由于其加固深度一般在15m以内

且加固后地基承载力低，因此在实际的工程应用中

一般在真空预压的基础上联合了堆载进行真空联合

堆载预压来处理软基 J，但由于所用工期较长，效

果仍不太理想。郑颖人等人分析了软黏土强夯机理

特点，提出了适用于软黏土地基的强夯工艺，动

力排水固结法也开始适用于加固饱和软土地基。周

健等人通过实验研究将降水一强夯联合起来，加速

了夯后超静孔压的消散和软土固结 J，之后利用真

空动力固结法对含饱和软黏土夹层的吹填土地基进

行了试验研究，研究表明该方法有较好的适用

性 J。纵观排水固结法研究历程可以看出，联合2

种以上的原有较为成熟的加固技术，可以发挥各自

技术上的优势同时改善不足，使得联合后的技术加

固效果显著增强。因此，联合处理技术是排水固结

法加固软基的一个发展趋势。

在围海造地工程之中，地基设计标高往往远高

于原始地面标高，为了达到设计标高要求需吹填一

定厚度的填料，使得在原有沉积软土的基础上产生

了新的软土一吹(冲)填软土，这是一类未经固结、含

水量极高、呈流态的人为沉积物，其土质可为浮泥、

流泥、淤泥、淤泥夹砂、饱水砂及淤泥质土。这类软

土因吹填而覆盖于原生软土之上，使场地土体成为

明显的下伏土体软、覆盖土体更软的二元结构，从而

为深厚淤泥软基加固带来了新的课题与困难。传统

的预压方法(真空预压、堆载预压及真空一堆载联合

预压)由于存在表层刚度不够、高填料、工期长的缺

陷难以在较短时间内完成深厚淤泥的固结，因而不

能适应快速建设的需要。另外应用真空动力排水固

结法加固深厚淤泥也有诸多不足之处：(1)表层和

下伏软土承载力极低，不能为大面积地基处理提供

施工条件；(2)真空动力排水固结法适用于岩土性

质以粉砂、粉土和粉质黏土、淤泥质粉质黏土为主的

土体，渗透系数为1x10～一10一em·s～，对噪音、振

动等要求低的地方。同时，因淤泥的渗透系数小于

1X10I”，高孔隙水压力难以消散，真空强降水效果不

理想极易出现橡皮土，故该方法不适用于深厚淤泥

的场地；(3)真空动力排水固结法的有效加固深度

一般在6～8m，处理后的地基承载力80～120kPa，

加固深厚淤泥不能有效消除主固结沉降，处理后不

能满足需要高承载力的工程要求。鉴于此，如何

对下伏软土进行快速固结、提高淤泥土的强度、减小

不均匀沉降、缩短次固结持续的时间同时对吹填土

快速密实使之满足建筑场地对沉降和承载力的要

求，则是目前此类场地急需解决的问题之一。

短程超载真空预压动力排水固结法科学地组合

了真空预压、堆载预压和低能强夯的工艺优点，可以

快速有效地加固深厚淤泥软土地基。李彰明等学者

对静动排水固结法就固结理论、施工技术等方面进

行的研究为该方法论的发展奠定了良好的基

础 ’ 。本文着重研究短程超载真空预压动力排水

固结法加固深厚淤泥时的优化组合机理，拓宽了静

动排水固结法的研究领域，并通过该

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