1、真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-111匯報人：徐桂中匯報人：徐桂中 專專 業：巖土工程業：巖土工程 真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-112真空預壓 發展背景發展背景 基本原理基本原理計算與設計計算與設計 真空預壓的特點真空預壓的特點 存在的一些問題存在的一些問題 一一二二三三四四五五真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-113匯報目錄 發展背景發展背景 基本原理基本原理 計算與設計計算與設計 真空預壓的特點真空預壓的特點 存在的一些問題存在的一些問題 一一二二三三四四五五處理方法綜述處理方法綜述淺層處理淺層處理

2、深層密實深層密實排水固結排水固結復合地基復合地基土工加筋土工加筋化學膠結化學膠結其它工法其它工法真空預壓真空預壓 瑞典皇家地質學院瑞典皇家地質學院 W.KjellmanW.Kjellman（19521952）美國費城國際機場跑道擴建工程（美國費城國際機場跑道擴建工程（19581958）首先提出首先提出首次采用首次采用抽真空設備、氣水分離技術、密封技術？抽真空設備、氣水分離技術、密封技術？在我國首次采用在我國首次采用上世紀上世紀5050年代年代在我國獲得成功在我國獲得成功射流泵替代真空泵射流泵替代真空泵水氣分離問題水氣分離問題 上世紀上世紀8080年代年代交通一行局、天津大學、南京水科院等交通一

3、行局、天津大學、南京水科院等適用對象：淤泥、淤泥質土、沖填土等適用對象：淤泥、淤泥質土、沖填土等滲透性差、強度低、滲透性差、強度低、壓縮性高壓縮性高真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-114te2epze1s超固結土超固結土正常固結正常固結沉降問題沉降問題 地基的沉降在加載預壓期間大部分或基本地基的沉降在加載預壓期間大部分或基本完成，使建筑物在使用期間不致產生不利的沉降和沉完成，使建筑物在使用期間不致產生不利的沉降和沉降差。降差。穩定問題穩定問題 加速地基土的抗剪強度的增長，從而加速地基土的抗剪強度的增長，從而提高地基的承載力和穩定性。提高地基的承載力和穩定性。真空預

4、壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-115真空預壓 發展背景發展背景 基本原理基本原理 設計與計算設計與計算 真空預壓的特點真空預壓的特點 存在的一些問題存在的一些問題 一一二二三三四四五五真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-116水平排水體水平排水體砂墊層砂墊層密封膜密封膜射流泵射流泵豎向排水體豎向排水體 基本原理基本原理二二密封密封真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-117 基本原理基本原理二二1)1)薄膜上面承受等于薄膜內外壓差的荷載。薄膜上面承受等于薄膜內外壓差的荷載。2)2)地下水位降低，相應增加附加應力。地下水

5、位降低，相應增加附加應力。3)3)封閉氣泡排出，土的滲透性加大。封閉氣泡排出，土的滲透性加大。真空預壓是在總應力不變，減小孔隙水壓力真空預壓是在總應力不變，減小孔隙水壓力增加有效應力方法，是在負超靜水壓力下排水固增加有效應力方法，是在負超靜水壓力下排水固結，稱為負壓固結結，稱為負壓固結P-PHHwHwHPaPaP0PvHPa大氣壓力大氣壓力(kPa)；w水重度水重度(kN/m3)；土的有效重度土的有效重度(kN/m3)； H深度深度(m)；P0真空壓力真空壓力(kPa)； Pv抽真空后管路中的壓力抽真空后管路中的壓力(kPa)；P真空度在砂井、塑料排水板中的損耗真空度在砂井、塑料排水板中的損耗

6、(kPa)抽真空前后應力分布抽真空前后應力分布u-負孔壓負孔壓真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-118真空預壓 發展背景發展背景 基本原理基本原理 計算與設計計算與設計 真空預壓的特點真空預壓的特點 存在的一些問題存在的一些問題 一一二二三三四四五五真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-119 計算與設計計算與設計 三三豎向排水固結度豎向排水固結度t4-exp8-1222zHcUv?平均固結度平均固結度)U-)(1U-(1- 14nF8c-exp8- 1zr222h2rztHcdUvetU2ehrF(n)d8c-exp-1徑向排水固結度徑向排

7、水固結度Tezaghi解Barron解Barron解計算理論：固結度等效原則計算理論：固結度等效原則1 1 膜內外壓差作為等效荷膜內外壓差作為等效荷載作用在地基上載作用在地基上將真空荷載視為等效堆載將真空荷載視為等效堆載2 2 負壓固結理論負壓固結理論與正壓固結基本相同，邊與正壓固結基本相同，邊界條件有差別界條件有差別排水系統設計：排水系統設計：1 1 豎向排水體材料設計豎向排水體材料設計2 2 豎向排水體深度設計豎向排水體深度設計3 3 豎向排水體平面布置設計豎向排水體平面布置設計4 4 砂料設計砂料設計5 5 砂墊層設計砂墊層設計加載系統設計：加載系統設計：處理的面積處理的面積射流泵的功率

8、射流泵的功率確保膜內真空度達到確保膜內真空度達到80 kPa80 kPa以上以上確保膜內固結度達到確保膜內固結度達到80%80%以上以上密封設計密封設計計算方法計算方法真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-1110真空預壓 發展背景發展背景 基本原理基本原理計算與設計計算與設計 真空預壓的特點真空預壓的特點 存在的一些問題存在的一些問題 一一二二三三四四五五真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-1111 真空預壓的特點真空預壓的特點 四四分級加載一次性加載加載方式加載時預壓區土體產生向外的側向變形預壓區土體產生指向預壓區中心的側向變形側向變形需要

9、控制加載速率不必控制加載速率加載速率加載過程中，剪應力增加，可能引起土體剪切破壞抽真空的過程中，剪應力不增加，不會引起土體剪切破壞剪切破壞總應力增加，隨著超靜孔隙水壓力的消散而使有效應力增加。總應力不變，隨著相對超靜孔隙水壓力的消散而使有效應力增加土中應力堆載預壓真空預壓真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-1112強度增長土體固結，有效應力提高，土體強度增長，無剪切蠕變影響土體固結，有效應力提高，土體強度增長，受剪切蠕變影響固結速度與土的滲透系數、豎向排水體以及邊界排水條件有關與土的滲透系數、豎向排水體以及邊界排水條件有關處理深度與抽真空作用強度、豎向排水體、土的孔隙分布情況以及相關邊界條件有關主要與堆載面積和荷載大小有關地下水位降低地下水位，地下水位的降低將使相關土層產生排水固結地下水位不變真空預壓的特點真空預壓的特點 四四真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-1113真空預壓 發展背景發展背景 基本原理基本原理計算與設計計算與設計 真空預壓的特點真空預壓的特點 存在的一些問題存在的一些問題 一一二二三三四四五五真空預壓法加固軟土地基真空預壓法加固軟土地基 2021-12-1114加固深度加固深度一個大氣壓一個大氣壓 ，加固最大深度，加固最大深度10.13m10.13m只要井阻小，可以加固任意深度只要井阻小，可以加固任意