真空预压-课件.ppt

1、真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-151汇报人：徐桂中汇报人：徐桂中 专专 业：岩土工程业：岩土工程 真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-152真空预压 发展背景发展背景 基本原理基本原理计算与设计计算与设计 真空预压的特点真空预压的特点 存在的一些问题存在的一些问题 一一二二三三四四五五真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-153汇报目录 发展背景发展背景 基本原理基本原理 计算与设计计算与设计 真空预压的特点真空预压的特点 存在的一些问题存在的一些问题 一一二二三三四四五五处理方法综述处理方法综述浅层处理浅层处理深层密

2、实深层密实排水固结排水固结复合地基复合地基土工加筋土工加筋化学胶结化学胶结其它工法其它工法真空预压真空预压 瑞典皇家地质学院瑞典皇家地质学院 W.KjellmanW.Kjellman（19521952）美国费城国际机场跑道扩建工程（美国费城国际机场跑道扩建工程（19581958）首先提出首先提出首次采用首次采用抽真空设备、气水分离技术、密封技术？抽真空设备、气水分离技术、密封技术？在我国首次采用在我国首次采用上世纪上世纪5050年代年代在我国获得成功在我国获得成功射流泵替代真空泵射流泵替代真空泵水气分离问题水气分离问题 上世纪上世纪8080年代年代交通一行局、天津大学、南京水科院等交通一行局、

3、天津大学、南京水科院等适用对象：淤泥、淤泥质土、冲填土等适用对象：淤泥、淤泥质土、冲填土等渗透性差、强度低、渗透性差、强度低、压缩性高压缩性高真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-154te2epze1s超固结土超固结土正常固结正常固结沉降问题沉降问题 地基的沉降在加载预压期间大部分或基本地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成，使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉完成，使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。降差。稳定问题稳定问题 加速地基土的抗剪强度的增长，从而加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。提高地基的承载力和稳定性。真空预压法加固

4、软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-155真空预压 发展背景发展背景 基本原理基本原理 设计与计算设计与计算 真空预压的特点真空预压的特点 存在的一些问题存在的一些问题 一一二二三三四四五五真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-156水平排水体水平排水体砂垫层砂垫层密封膜密封膜射流泵射流泵竖向排水体竖向排水体 基本原理基本原理二二密封密封真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-157 基本原理基本原理二二1)1)薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载。薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载。2)2)地下水位降低，相应增加附加应力。地下水位降低，相应增

5、加附加应力。3)3)封闭气泡排出，土的渗透性加大。封闭气泡排出，土的渗透性加大。真空预压是在总应力不变，减小孔隙水压力真空预压是在总应力不变，减小孔隙水压力增加有效应力方法，是在负超静水压力下排水固增加有效应力方法，是在负超静水压力下排水固结，称为负压固结结，称为负压固结P-PHHwHwHPaPaP0PvHPa大气压力大气压力(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真空压力真空压力(kPa)；Pv抽真空后管路中的压力抽真空后管路中的压力(kPa)；P真空度在砂井、塑料排水板中的损耗真空度在砂井、塑料排水板中的损耗(kPa)抽真空前

6、后应力分布抽真空前后应力分布u-负孔压负孔压真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-158真空预压 发展背景发展背景 基本原理基本原理 计算与设计计算与设计 真空预压的特点真空预压的特点 存在的一些问题存在的一些问题 一一二二三三四四五五真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-159 计算与设计计算与设计 三三竖向排水固结度竖向排水固结度t4-exp8-1222zHcUv?平均固结度平均固结度)U-)(1U-(1-14nF8c-exp8-1zr222h2rztHcdUvetU2ehrF(n)d8c-exp-1径向排水固结度径向排水固结度Tezaghi解B

7、arron解Barron解计算理论：固结度等效原则计算理论：固结度等效原则1 1 膜内外压差作为等效荷膜内外压差作为等效荷载作用在地基上载作用在地基上将真空荷载视为等效堆载将真空荷载视为等效堆载2 2 负压固结理论负压固结理论与正压固结基本相同，边与正压固结基本相同，边界条件有差别界条件有差别排水系统设计：排水系统设计：1 1 竖向排水体材料设计竖向排水体材料设计2 2 竖向排水体深度设计竖向排水体深度设计3 3 竖向排水体平面布置设计竖向排水体平面布置设计4 4 砂料设计砂料设计5 5 砂垫层设计砂垫层设计加载系统设计：加载系统设计：处理的面积处理的面积射流泵的功率射流泵的功率确保膜内真空度

8、达到确保膜内真空度达到80 kPa80 kPa以上以上确保膜内固结度达到确保膜内固结度达到80%80%以上以上密封设计密封设计计算方法计算方法真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-1510真空预压 发展背景发展背景 基本原理基本原理计算与设计计算与设计 真空预压的特点真空预压的特点 存在的一些问题存在的一些问题 一一二二三三四四五五真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-1511 真空预压的特点真空预压的特点 四四分级加载一次性加载加载方式加载时预压区土体产生向外的侧向变形预压区土体产生指向预压区中心的侧向变形侧向变形需要控制加载速率不必控制加载速率加

9、载速率加载过程中，剪应力增加，可能引起土体剪切破坏抽真空的过程中，剪应力不增加，不会引起土体剪切破坏剪切破坏总应力增加，随着超静孔隙水压力的消散而使有效应力增加。总应力不变，随着相对超静孔隙水压力的消散而使有效应力增加土中应力堆载预压真空预压真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-1512强度增长土体固结，有效应力提高，土体强度增长，无剪切蠕变影响土体固结，有效应力提高，土体强度增长，受剪切蠕变影响固结速度与土的渗透系数、竖向排水体以及边界排水条件有关与土的渗透系数、竖向排水体以及边界排水条件有关处理深度与抽真空作用强度、竖向排水体、土的孔隙分布情况以及相关边界条件有关主要

10、与堆载面积和荷载大小有关地下水位降低地下水位，地下水位的降低将使相关土层产生排水固结地下水位不变真空预压的特点真空预压的特点 四四真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-1513真空预压 发展背景发展背景 基本原理基本原理计算与设计计算与设计 真空预压的特点真空预压的特点 存在的一些问题存在的一些问题 一一二二三三四四五五真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-1514加固深度加固深度一个大气压一个大气压 ，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，可以加固任意深度加固深度取决于井阻加固深度取决于井阻地下水位地下水位好方法？好方法？真空固结与加载固结相似，不存在水位真空固结与加载固结相似，不存在水位线下降问题线下降问题地下水位是下降的地下水位是下降的 存在的一些问题存在的一些问题 五五真空预压法加固软土地基真空预压法加固软土地基 2023-2-1515谢谢指正谢谢指正