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1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文真空聯(lián)合堆載預(yù)壓加固軟基機(jī)理及工藝研究姓名：朱建才申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：龔曉南20040401真空聯(lián)合堆載預(yù)壓加固軟基機(jī)理及工藝研究摘要近幾年來(lái)我國(guó)高等級(jí)公路發(fā)展迅速，從已建軟土地基高等級(jí)公路運(yùn)行情況看，工后沉降特別大，造成“橋頭跳車”是目前存在的主要問(wèn)題。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法是一種較好的橋頭軟基處理方法。在我國(guó)的高等級(jí)公路建設(shè)中，已有許多將真空聯(lián)合堆載預(yù)壓技術(shù)應(yīng)用于高等級(jí)公路軟基處理的工程實(shí)例，但對(duì)真空預(yù)壓機(jī)理的研究方面尚存在嚴(yán)重不足。為弄清機(jī)理，提高設(shè)計(jì)和施工水平，有必要
2、作進(jìn)一步深入的研究。首先，對(duì)路橋至澤國(guó)一級(jí)公路浹里陳大橋橋頭軟基進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，對(duì)試驗(yàn)段的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)成果進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明：當(dāng)膜下真空度較高時(shí)，真空能量的增加不會(huì)明顯增大真空度的影響范圍；在抽真空的初期，～般在地基相同的深度處：塑排真空度>砂井真空度>淤泥真空度。加固區(qū)內(nèi)地基中的孔隙水壓力的最大消散值可分為兩個(gè)組成部分：一為真空度的直接傳遞導(dǎo)致的孔壓下降值；二為抽真空引起水位線下降進(jìn)而引起的孔壓消散值。淤泥地基中孔隙水壓力消散主要是由于地下水位線的下降引起的；而砂井或塑排中的孔壓消散大部分由真空度直接
3、引起?？紫端畨毫Φ南⒊潭妊厣疃确较蚧静蛔儯示匦畏植?，負(fù)壓影響深度可達(dá)塑排底下4～5m。在路基填筑期間，淤泥地基與豎向排水體之間的孔壓差增大，加速土體固結(jié)。在出水量已較少的情況下，增加真空能量并不能加快地表的沉降速率。地表的水平位移影響范圍可達(dá)20m，約為1倍排水板深度的距離。通過(guò)十字板剪切試驗(yàn)與靜力觸探試驗(yàn)，加固后土體的抗剪強(qiáng)度一般可提高3～6倍，錐尖阻力與側(cè)壁阻力也有大幅增長(zhǎng)，說(shuō)明真空聯(lián)合堆載預(yù)壓加固軟土地基的效果顯著。其次，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓機(jī)理及存在的若干問(wèn)題進(jìn)行了分析。對(duì)
4、地下水位線以下的真空度成因進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，地下水位線以下測(cè)到的真空度是由于測(cè)試軟管中水位下降或部分封存氣體從軟管末端逃逸引起的，與地下水位線以上的真空度由抽氣直接形成在成因上存在不同；根據(jù)伯努俐方程，對(duì)地下水位下降的極限深度進(jìn)行了分析，得出真空預(yù)壓中地下水位的極限下降深度為5～7m；對(duì)有效影響深度的分析結(jié)果表明，真空預(yù)壓的有效影響深度與塑料排水板的打設(shè)深度具備一定關(guān)系，有效影響深度可以超過(guò)lOm。然后，結(jié)合真空預(yù)壓的機(jī)理，基于分層總和法的思想，對(duì)真空預(yù)壓沉降計(jì)算方法進(jìn)行研究：指出用現(xiàn)有的膜下真空度等效荷載法
5、進(jìn)行沉降計(jì)算不符合真空預(yù)壓機(jī)理；提出了符合真空預(yù)壓機(jī)理的真空度差值法與有效應(yīng)力法，前者所推算的最終沉降量較接近實(shí)測(cè)推算結(jié)果，后者與實(shí)際結(jié)果存在一定差距。各種方法有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步探索與完善。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用平面應(yīng)變有限元的方法對(duì)真空預(yù)壓加固軟基中的若干問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析，結(jié)果表明：在真空預(yù)壓的過(guò)程中會(huì)形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的滲流速度場(chǎng)；在井阻較小的情況下，負(fù)壓一般可傳遞到塑排以下4～6m的淤泥中，與實(shí)際情況相吻合：隨著塑排打設(shè)深度的增加，土體豎向位移與水平位移的總量隨之增加，影響范圍隨塑排深度的增加而擴(kuò)大；
6、分析了淺部挖溝、不同模量的樁、不同滲透系數(shù)的樁以及不同樁長(zhǎng)等保護(hù)措施對(duì)周圍環(huán)境的影響。最后，對(duì)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的施工工藝進(jìn)行了研究，提出了在真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的中期，出水量已相對(duì)較少，可適當(dāng)減少開(kāi)泵量，并可采用停抽結(jié)合的變真空能量法，在不影響加固效果的前提下，可以大大節(jié)省用電量。關(guān)鍵詞真空度；孔隙水壓力消散；真空預(yù)壓：有效影響深度；影響范圍；真空度差值法；滲流速度場(chǎng)；真空聯(lián)合堆載預(yù)壓；變真空能量MECHANISMANDTECHNOLoGYSTUDYoFVACUUMCoMBINEDWITHSURCHARGEPRELo
7、ADINGABSTRACTInrecentyears，highwayisdevelopingrapidlyin01．11"country．Thevalueofsettlementaftercompletionofworksishighinthepointviewofbuilthighwayonthesoftsoilregion,whichproducedabigproblemcalledbumpingatbridge—head．Vacuumcombinedwimsurchargepreloadingisagood
8、methodtoreinforcesoftfoundationatbridge-head．Themethodhasbeenusedtoimprovesoftfoundationofhighwayextensively．Butthemechanismofvacuumpreloadingisnotclear,itisnecessarytostudythemethod．Firs
