论文部分内容阅读
高真空击密法是在20世纪90年代末,针对上海外高桥高含水量的水力吹填陆域软土地基加固工程中逐步形成的。该工法在沿江沿海的大面积松软地基处理中得到广泛应用,处理土质除淤泥外还包括薄层粉土、淤泥质粉土、黏质粉土、粉土等各种软弱土。
高真空击密法是一种软土快速加固新技术,它是通过数遍的高真空强制排水,并结合数遍合适的变能量击密(强夯),达到降低土层的含水量,增加土层的密实度,提高地基承载力,减少地基工后沉降和差异沉降量的目的。通过人为在土层中制造“压差”(击密产生的超孔隙水压力为“正压”,高真空产生的为“负压”),利用“压差”来快速消散超孔隙水压力、使软土中的水快速排出。从而使被处理土体形成一定厚度的超固结“硬壳层”。
京唐港首钢码头有限公司矿石、原辅料及成品泊位工程位于京唐港区第四港池北岸线东端,共新建3个泊位,其中15万吨级专业化矿石泊位1个,水工结构预留20万吨级;5万吨级散货泊位2个,水工结构预留20万吨级;形成码头岸线总长855m。
京唐港首钢码头地基由吹填土填筑而成。在吹填过程中砂土中含大部分淤泥,吹填完成后由于淤泥含量过高,人员设备根本无法进场按设计进行施工。经论证,采用高真空击密法进行地基处理。本文对其技术要求、工艺流程特别是加固机理方面进行了深入讨论与分析。通过对京唐港首钢码头有限公司矿石、原辅料及成品泊位工程试验块采用高真空击密法的处理前后处理效果检验,说明了该方法加固效果明显,具有广阔的应用前景。
本文主要内容包括:
(1)总结归纳国内外多种地基处理方式,对其适用性、造价、使用工期进行分析,选择合理地基处理方式奠定基础;
(2)介绍高真空击密法处理软基的加固机理,工法特点,工艺流程和设计要素。对高真空击密法施工参数的选取和确定进行初步探讨,其中包括真空降水的时间、有效加固深度、强夯的夯击能、夯击次数、夯击遍数、间隔时间等;
(3)通过采用有限元模拟的方法,初步分析高真空击密法中低能量强夯方法对土体加固作用,以获得高真空击密法一些重要设计参数;表明场地吹填土采用高真空击密法处理后,土体强度得到较大幅度提高,适合本场地的地基处理;
(4)通过高真空击密法中低能量强夯方法试验,确定强夯的夯击能量、夯击次数、夯击遍数、间隔时间、有效加固深度;
(5)在高真空击密法冲击荷载作用下,孔隙水压力消散发生变化,分析孔隙水压力在施工过程中的变化特点,其中包括强夯作用下孔隙水压力的增长模式;
(6)利用孔隙水压力监测、地下水位监测、静力触探试验、动力触探试验等常规试验方法,通过对高真空击密法的加固过程监测和加固效果检测,证明了采用该技术处理饱和软土可以实现加速超孔隙水压力消散、提高饱和软土的强度;
通过高真空击密法地基处理研究得出主要如下结论:
(1)对工程采用高真空击密法处理质量可控,节约生产能耗,适合于饱和和软土地基;
(2)分析强夯作用后真空降水的时间和孔隙水压力的消散度之间关系,对今后高真空击密法的施工参数制定具有指导意义;
(3)通过对孔隙水压力的现场监测数据的分析,可以了解地基固结度,以便调整强夯的各项参数,考虑到真空管的真空度作用,控制排水效率;
(4)对高真空击密法施工过程中的现场监测分析,可以了解土体的变化情况,进而调整施工参数,对施工工艺的改进。