立体式真空降水法分层加固吹填土的可行性研究

　　岩土工程学报立体式真空降水法分层加固吹填土的可行性研究李丽慧王清2，王年香3，王剑平3，易晓华41.中科院地质与地球物理研宄所工程地质力学重点实验室。北京1000292.吉林大学朝阳校区，吉林长春130026；3.南京水利科学研究院，江苏南京210024；4.河北省磁县岳城水库管理处，河北磁县0565031前言随着经济和社会的发锾人类对土地的需求量越来越大，世界各地的围海造陆工程也益增多1.闹海造陆般采用吹填方式形成。H前的吹填材料除。ti砂外。很大部分为淤泥。后片主要来自沿海地区航道疏浚和泊位扩建挖掘。用该淤泥直接进吹填造陆，不仅经济，而且可很好地解决回游及污染问24，但由此带来的吹填土加固问也越来越引起人们的关注。

　　传统的吹琐上加同方法不能满足现代社会建设发展的需要，寻找种更合理更经济的加固技米使吹填土尽快从泥浆状态转变为具有定承载力的地基从时给围海造陆工，建设带来巨大的经济效纟成为国内外诸多学者努力的方向因此使吹填土法铺设排水垫层吹填打设竖向排水通道抽真空加固。但该方法在应用上与工程要求还有定的差跑例如①在吹填土中打设塑料排水板还需相当长沉淀时问，这无疑要延长工期2如地基夹打排水砂层，真空降水的密封性不够，将会大大降低加固效果。

　　鉴于上述原因，本文提出了全封闭立体式真空降7欠法，即分层吹填分层加固。其具体设想为将吹填与夕界水源隔开，根据其厚度，分层布置真空管，对吹填土进行真空降水处理，以达到加固目的。该方法的优点是使淤泥土的自然沉淀和加固同时进行，且由于铺设多层排水管，也加速，土体的排水固结。对于5深的吹填1.加成本预讣低厂，元2，工期可缩短半。本文通过室内模型试验及数值分析对该方法加固青岛吹填土的可行性进行了较深入的研究，从而为该项技术的进步发展和走向实际应用起到定作用。

　　2模型试验2.1试验装置真空集水器层沉降标等部分组成，1.

　　双层吹填真空度测点排水垫层试验土样样取，岛现场，为狗相沉积淤泥质土，其2.3试验方法试验首先铺设排水垫运安装真空测头及摈空，对式验装置的密封性进广标定，然后填筑1样。进行试验1样是在拟拌机里搅拌成的均匀的饱和泥校，含水率远大于液限。对于双层吹填待第层吹填土经过段时间加固后再铺设第层排水垫层，进而填筑第，1±样。式验过程是以第层土休面所渗出水的水位下降到1体面以下作为控制地筑第层验过程中对层沉降，垫层及1体内不同深度处的真空度及出水量等进了观测，+1层沉降成土体内空度值达到稳定时即可终止试验。

　　2.4模型试验模型试验共进行了组，初始状态参数1.

　　试验筒真空度kPa，8模型5试验结束真空度kPa，9，3模型模型含水率穷雷厚度排水垫层加固时单层吹填无砂吹填，力7模型第层厚度为2取与，18模型相同。因试验条件所限第层只有排水管，未铺设排水垫层。

　　际上可以认为第真空作用面处的真空度也可以达到3以上。其实际真个度传递曲线可以看作阁中虚线。从而使真中度传递速率加快。

　　3.2加固前后土的抗剪强度对于单层排水热层情况的吹填厚度经5的加叫时间，其字板抗剪强度即可达38.2；1.

　　而双层排水垫层情况，对于31的加固厚度，仅加固2后其十字板抗剪强度即可达42.8出可进行分层加固可以人人缩短加固，间，提高时间与经济效益。

　　3试验结果及分析3.1真空度传递规律各模型不同高度上体内的真十度随时间的变化曲线于2和3.

　　叩7模铟巾！吹填2，土休内真空度均从向上递减，随加固时间的增加。真空度不断从下向传递。土休。邰双层吹填情况3，土体内真空度传递曲线明显与其它模型曲线不虱真中度风高度处即第层排水管真空作用面处出现反弯点，在排水管上5定厚度范围内的真空度值均有所增加，可第层排水管的存在加速了第层土体的固结。但从中曲线町以看出。其真免度的增长幅值并不很大，这与第层排水管处无排水垫层有关，从而影响了真空度的下传递识8模型咕层内真令度传递情况也证实了4数值计算从室榄型试验结果可以看出。双层吹填明显优于单层吹填即第排水垫层的存在人大加快整个土层的加固速率。然而，由于室内试验的局限性，对于第层排水垫层布置在何位置时能够获得大的时间效益即整个土层所需的加固时间短却无法确定。

　　模型为沈珠江提出的新弹朔性模型该模型己多次应用于软土地基在真空排水预压下的固结变形分析，其计算结果均与现场实测结果相吻6131 78，模型参数的选取参文献16.计算域中排水垫层处为排水边凡孔隙水压乃为知值，算中作为孔隙水压力条件修改的边界处总讣算厚度为8.，1.眉与上土层厚度比分别为444.5根据计算结果，绘出7第层排水垫层在不同位置时土体内真空度传递时间过程线由于篇幅所限，只整理了厚度比为53，5.52.5，62和6.51.5时的真空度传递曲线，4.

　　由4可，真十度传递规律与模甩试验结果致。第层排水垫的位置直接影响整个土层的闽结速率。当垫层位置在5.51以下时，下层土体的真空度传递比上层土体的真十度传递速芊较仇而垫位登在6爪以上时，下层土体的真空度传递速率又比上层土这点。但是该缺点在现场施工中较易克服，因此实休的真空度传递速率慢。由此可，要使上下层的土付日3跑崦0底层厚度为5.51由底层厚度为6.5如底层厚度为5.080100真空度kPac底层厚度为6.0m固结速率相当，第层排水垫层应布置在5.56间。

　　为了准确求出该位置，本文又整理了第层排水塾层布置在不同位置时下层土体固结时间曲线，如层排水垫层的佳位置应该布置在5.6，1处，即其底，与上辰十休的佳厚度比为5.62.4下层土体，层土第层排水垫层位置m 5结论通过对模型试验以及数值模拟计算结果综介分析可以看出。对于青岛，泥质土，分层吹填分层力口固的施工工艺是可行的，具有推广价值。

　　分层加固时。对丁81的吹填以度。第，排水塾层的佳位置为5.6，处，即其下层与上层的厚度比为5.62.4.在该位置布置第层排水垫层，整个土层所需的加固时间短。因此在工程实践中，可根据土层1幻王保田，方开泽。用恒应变率固结试验测定吹填土的固结参彭涛武威。等。吹填淤泥的工程地坫特忡研宄。1.1方开泽。青岛前湾港吹填土的固结性质。疏浚与吹填4方开泽。连云港吹填泥浆在静水中沉积和固结性质的室内试验研究圹疏浚与吹填1987，12340.

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