采用真空堆载联合预压法对堆场地基土的改良
摘 要
本文介绍了一则运用真空预压与堆载预压相结合的方法来对天津港某一堆场地基土进行改善的实际案例。先将80kPa的真空负荷作用于地基4-8周，然后分阶段地填充堆载物。待改善的场地于近期由浚疏的粘土泥浆改造而成。固结中的粘土泥浆填充物和海床土都很柔软。在经过真空与堆载预压相结合的处理后，地面沉降超过1m，得到的平均固结度达到80%以上。地基土的不排水抗剪强度提高了两倍。含水率也大幅度下降。本文介绍了运用真空堆载联合预压法进行地基土改良的步骤和检测方法，并且展示和分析了现场检测的数据。同时也对估计固结度的方法和若干与联合预压有关的问题进行了探讨。
关键词：个案研究；固结；地基处理
- 介绍
天津港是中国最大的海港之一，距离北京有100公里。为了适应天津港的进一步扩建，新建了一个新码头来运输工业材料。这包含了一个面积为7433m2位于16m厚软粘土层上的堆场。顶部3-4m的粘土层是由近期从海底挖出来的粘土泥浆改造而成的。剩下的16-19m深的厚粘土是原始的海底粘土。两层粘土都很软并且都处于固结中。这块软粘土层需要进行改善以用来作为堆场。
仅仅使用堆载预压法是不可行的，因为很难在软粘土上堆放一个几米高的填土路堤。真空预压法可以使用，但80kpa的标称真空负荷不满足此过程。因此采用一种真空与堆载联合预压的方法。在真空预压的基础上加上高度在2.53-3.97m高的堆载物。出于对稳定性的考虑和实际运输堆载物的约束限制，堆载物被分阶段放置。堆载物为粉质粘土，平均重量为17.1kN/m3。
自十九世纪八十年代以来，真空预压法已经广泛应用于天津市的填海和土质改善工作。经过深入研究和现场实验，这项技术发展多年。预制排水管经常被用来分配真空荷载和排除孔隙水。采用的真空系统在需要时可以保持80kPa及以上的真空荷载。
真空堆载联合预压的方法成功运用在这个项目的土质改良工作上。本文对该项目进行了个案研究，描述了场地条件，改良步骤和现场检测方法。在现场检测数据的基础上绘制了不同加载时间下的孔隙水压力与深度的立面图，展示了垂直沉降和水平位移的发展过程。本文也讨论了可用来评价固结度的方法。采用联合预压的方法后，地面沉降超过1m，固结度达到80%以上，不排水抗剪强度提升两倍以上。土中含水率大幅度减少。
2 地基土条件
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