张崇旗
天津市市政工程设计研究院 天津 300052
摘要：本文结合镇江某码头堆场地基采用真空预压法加固处理工程，通过现场钻孔埋设试验仪器，对软土地基加固过程中真空度及孔隙水压力的发展变化过程进行了测试分析，结果表明在长江漫滩相淤泥质粉质黏土地基加固中采用真空预压法时，真空荷载沿排水板深度衰减速率约为3 kPa/m。。
关键词：真空预压法;真空度;孔隙水压力;衰减速率；
真空预压法进行地基加固过程中，真空度为荷载的来源以及孔隙水压力消散的原因[1]。地基加固时，随着抽真空的进行，土中孔隙水排出，孔隙水压力消散，土体固结[5]。本文依托长江江苏镇江段某码头堆场漫滩相软土地基处理项目，探讨影响孔隙水压力消散的因素，并对真空荷载沿排水板深度方向衰减速率进行分析，探讨真空荷载衰减的原因。
1 工程概况
试验场地位于长江南岸，场地处理前表层为1.7 m厚的粉质黏土，向下至约9~12 m范围内为长江漫滩相淤泥质粉质黏土，是本次地基处理的主要对象，土层基本物理性质详见表1。
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地基处理区域为方形区域，使用真空预压法加固。现场排水板打设深度为9m，间距1.2m，正方形布置。
2 实验结果分析
2.1 膜下真空度
本次真空预压中抽真空设备为ZKYQ45-35型射流真空泵，理论上最大可产生98 kPa的真空度，图1给出了加固期间膜下真空度随时间的变化，可以看到在加固期间膜下真空度可以达到90 kPa。图1中加固初期膜下真空度的波动是由于抽真空设备和测试仪器的出膜引起的，而第61天膜下真空度的陡降因现场突然停电所致。
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图1 真空度变化
2.2 孔隙水压力
图2给出了土中孔隙水压力的变化。抽真空在土中产生真空负压，真空负压沿着砂垫层（水平排水通道）和塑料排水板（竖向排水通道）向深部土层传递，从而在土中形成负压渗流场，土中孔隙水发生渗流并通过排水通道排出，因此抽真空使土中孔隙水压力降低。
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图2 孔隙水压力变化曲线
3 真空荷载分布规律
抽真空足够长时间后，土体中负超静孔隙水压力可以达到对应深度砂井中的真空荷载值。根据实测的超静孔隙水压力获取真空负压在深部土层中的分布，即加固期末段较为稳定的超静孔压值可以反映对应深度的真空荷载[3]。由超静孔隙水压力曲线拟合得到的真空荷载沿深度分布如图3所示。
密封膜下真空度为90 kPa，-1.5 m处真空荷载为50 kPa，即在排水板顶部2 m深度范围真空荷载衰减速率接近20 kPa/m。而在 -1.5 ~ -9 m深度排水板内部，真空荷载近似线性衰减，衰减速率约为3 kPa/m。
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图3 真空荷载随深度分布
4 结论
1）真空预压法中，现场实测的孔隙水压力曲线变化稳定时，对应的负超静孔隙水压力可以反映该深度砂井中真空荷载的大小。
2）排水板周围土层渗透性越大，真空荷载衰减速率越快；长江漫滩相淤泥质粉质黏土层中真空荷载衰减速率约为3 kPa/m。
参考文献
[1] 娄炎.真空排水预压法加固软土技术[M].北京：人民交通出版社，2013
[2] 娄炎.负压条件下软土地基的孔隙水压力[J].水利学报，1988，(9): 48-52.
[3] 刘志中，邓东升，丁建文，吉锋等.基于改进孔压解析解对真空度衰减规律的分析[J].三峡大学学报(自然科学版)，2015，37(4):51-54.
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