短程超载真空预压动力排水固结法加固深厚淤泥软基工法研究.pdf

J o u r n a l o f E n g i n e e r i n g G e o l o g y 工程地质学报 1 0 0 4 - 9 6 6 5 2 0 1 2 2 0 ( 1 ) 一 0 1 0 9 0 7 短 程超 载真 空预压动 力排水 固结法加 固深厚淤泥软基 工法研 究 张小龙 刘宝臣 吴名江 李 颖 ( 桂林理工大学桂林5 4 1 0 0 4 ) ( 武汉二航路桥特种工程有限公司武汉4 3 0 0 7 1 ) 摘要针对沿海地区深厚淤泥软土的特点和工程建设时效性的要求， 本文在总结软土排水 固结 S T曲线规律的基础上提 出应用短程超载真空预压动力排水固结法加固深厚淤泥的方法， 发现深厚淤泥软土在真空负压、 超载正压和动力冲击三者优 化组合的作用下， 主固结沉降可在短时间内完成， 土体强度提高的同时地表吹填土在动力冲击作用下形成超固结的硬壳层。 深厚淤泥软土加固后能够满足地基承载力的要求并且能够有效控制工后沉降和不均匀沉降。并通过工程实例， 对地基处理 后的效果进行分析评价， 证明了该工法的可行性和有效性 ， 为沿海地区广泛分布的深厚淤泥软土地基的加固提供了新的途 径 。 关键词超载真空预压动力排水固结深厚淤泥软土地基工法研究 中图分类 号 ： T U 4 7 2 文献标识码 ： A NEW M ETHoD oF S HoRT RANGE AND oVER LoADI NG VACUUM PRE LoADI NG DYNAM I C DRAI NAGE CoNS OLI DATI oN FOR REI NFORCI NG DEEP S I LT S oF T S oI L GRoUND Z HA N G X i a o l o n g L I U B a o c h e n WU Mi n g j i a n g L I Y i n g ( G u i L i n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ，G u i l i n 5 4 1 0 0 4 ) ( C C C CR o r d&B r i d g e S p e c i a l E n g i n e e r i n g C o ， L t d ， W u h a n 4 3 0 0 7 1 ) Abs t r ac t Th e p a pe r p r o p o s e s a n e w me t h o d o f r e i n f o r c i n g d e e p a n d t h i c k s i l t Th e me t h o d u s e s t he s h o r t r a n g e a n d o v e r l o a d i n g v a c uu m p r e l o a di n g d y n a mi c d r a i n a g e c o n s o l i d a t i o n a p p r o a c h I t i s b a s e d o n t h e c o n c l us i o n o f s o f t s o i l d r a i n a g e c o n s o l i d a t i o n o f S-T r o u n d a b o u t r e g ul a r i t i e s I t i s d e v e l o pe d a c c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e ris t i c s o f d e e p a n d t h i c k s i l t s o ft s o i l i n c o a s t a l a r e a s a n d t h e r e q u i r e m e n t s o f e n n e e ri n g c o n s t r u c t i o n S s u b s t a n t i a l r e s u l t s T h e印一 p r o a c h a l s o d e mo n s t r a t e s t h a t t h e p r i ma r y c o n s o l i d a t i o n s e t t l e me n t o f d e e p a n d t h i c k s i l t s o f t s o i l c a n b e a c c o m pl i s h e d i n a s h o rt t i me， u nd e r t h e o pt i o n al r e g r o u pi n g o f v a c u u m n e g a t i v e pr e s s u r e a n d o v e r - l o a d i ng p o s i t i v e p r e s s u r e a s w e l l a s d y n a mi c i mp a c t T h e s i l t s o ft s o i l c o n s o l i d a t i o n a n d s e t t l e me n t a r e c a p a b l e o f i mp r o v i n g t h e i n t e n s i t y o f t h e s o l i d b o d y wh i l e t h e g r o u n d s u r f a c e d r e d g e d f i l l c a n b e c o me o v e r c o n s o l i d a t i n g h a r d s h e l l c o u r s e u n d e r t h e d y - n a mi c i mp a c t T h e c o n s o l i d a t i o n o f d e e p a n d t h i c k s i l t s o ft s o i l c a n me e t t h e r e q u i r e me n t s o f gro u n d b e a ri n g c a p a c i t y 收稿 日期 ： 2 0 1 l 一 0 2 2 0 ；收到修改稿 日期 ： 2 0 1 1 0 7 - 2 2 基金项目： 广西自然科学基金重点项目( 2 0 1 0 G X N S F D 0 1 3 0 1 i ) ， 广西科技攻关与新产品试制项目( 桂科攻0 9 9 2 0 2 7 -8 ) 第一作者简介： 张小龙， 地质工程专业 E m a i l ： 1 3 7 8 2 4 2 3 3 3 6 z x 1 1 6 3 c o n 通讯作者 ： 刘宝臣 ， E m a i l ：b e 0 6 0 8 1 6 3 c o l n 1 1 0 J o u r n a l of E n g i n e e r i n g G e o l o g y 工程地质学报2 0 1 2 a n d e f f e c t i v e l y c o n t r o l pa s t - c o n s t r u c t i o n s e t t l e me n t a nd u n e v e n s e t t l e me n t Th e c a s e s t u d y a n d t h e a n a l y s i s a s we l l a s t h e a s s e s s me n t o f t h e e f f e c t o f g r o u n d wo r k d e a l i n g s s h o w t h e f e a s i b i l i t y a nd v a l i d i t y o f t h i s n e w me t h o d I t p r o v i de s a n e w wa y o f r e i n f o r c i n g d e e p a n d t h i c k s i l t s o f t s o i l g r o u n d wo r k wi de l y s p r e a d i n c o a s t a l a r e a s Ke y wo r ds Ov e r l o a d i n g v a c u u m p r e l o a d i n g， Dy n a mi c d r a i n a g e c o n s o l i d a t i o n， De e p s i l t ， S o f t s o i l g r o u nd， Me t h o d r e s e a r c h 1 引 言 近年来 ， 在沪 、 浙、 闽、 粤等地 吹填造地、 码头堆 场、 物流园工程 E t 益增多， 但是由于设于沿海、 沿江、 沿湖岸边的这类工程的接近地表的地层埋藏着大于 1 0 m甚至大于 3 0 m的深厚淤泥软土， 这类软土天然 含水量高 ， 孔隙比大、 压缩性高、 渗透性小 ( 1 1 0 1 x l 0 一 C B S ) 、 抗剪强度及承载力低， 同时存在沉 降量大， 沉降延续时间长及不均匀沉降严重等问题， 从而导致工程施工难度加大。 针对这一问题， 国内外学者和科研单位对这类 软土做 了大量研究并提 出一些处理 的方法， 其中排 水固结法已成为 比较成熟 的软基加 固处理技术 ， 适 用于大面积的软土加固。自从真空预压在天津一航 局科研所取得突破性进展后该项技术在沿海地区得 到广泛应用， 其以施工方法简单， 对环境污染小、 工 后沉降小等优点成为静力排水固结法加固软基优先 考虑的方法 J 。由于其加固深度一般在 1 5 m以内 且加 固后地基承载力低 ， 因此在实际的工程应用 中 一 般在真空预压的基础上联合了堆载进行真空联合 堆载预压来处理软基 J ， 但 由于所用工期较长 ， 效 果仍不太理想 。郑颖人等人分析了软黏土强夯机理 特点， 提 出了适用 于软黏土地基 的强夯工艺 ， 动 力排水固结法也开始适用于加固饱和软土地基。周 健等人通过实验研 究将 降水一 强夯联 合起来 ， 加速 了夯后超静孔压的消散和软土 固结 J ， 之后利用真 空动力固结法对含饱和软黏土夹层的吹填土地基进 行 了试 验 研 究 ， 研 究表 明该 方 法 有较 好 的适 用 性 J 。纵观排水固结法研究历程可以看出， 联合 2 种 以上的原有较为成熟 的加固技术 ， 可 以发挥各 自 技术上的优势同时改善不足， 使得联合后的技术加 固效果显著增强。因此 ， 联合处理技术是排水 固结 法加固软基的一个发展趋势。 在围海造地工程之中， 地基设计标高往往远高 于原始地面标高， 为了达到设计标高要求需吹填一 定厚度的填料， 使得在原有沉积软土的基础上产生 了新的软土一 吹( 冲) 填软土， 这是一类未经固结、 含 水量极高 、 呈流态的人为沉积物 ， 其土质可为浮泥、 流泥、 淤泥、 淤泥夹砂 、 饱水砂及淤泥质土 。这类软 土因吹填而覆盖于原生软土之上 ， 使场地土体成为 明显的下伏土体软、 覆盖土体更软的二元结构， 从而 为深厚淤泥软基加固带来 了新的课题与困难 。传统 的预压方法( 真空预压 、 堆载预压及真空一 堆载联合 预压) 由于存在表层 刚度不够 、 高填料、 工期长 的缺 陷难以在较短时间内完成深厚淤泥的固结 ， 因而不 能适应快速建设的需要。另外应用真空动力排水 固 结法加固深厚淤泥也有诸多不足之处 ：( 1 ) 表层和 下伏软土承载力极低， 不能为大面积地基处理提供 施工条件； ( 2 ) 真空动力排水固结法适用于岩土性 质 以粉砂、 粉土和粉质黏土、 淤泥质粉质黏土为主的 土体 ， 渗透系数为 1 x 1 0 一1 0 一e m s ， 对噪音 、 振 动等要求低的地方。同时， 因淤泥的渗透系数小 于 1 X 1 0 I ” ， 高孔隙水压力难以消散， 真空强降水效果不 理想极易出现橡皮土， 故该方法不适用于深厚 淤泥 的场地； ( 3 ) 真空动力排水固结法的有效加固深度 一 般在 68 m， 处理后 的地基承载力 8 01 2 0 k P a ， 加固深厚淤泥不能有效 消除主固结沉降 ， 处理后不 能满足需要高承载力的工程要求 。鉴于此 ， 如何 对下伏软土进行快速 固结 、 提高淤泥土的强度 、 减小 不均匀沉降、 缩短次 固结持续 的时间同时对吹填土 快速密实使之满足建筑场地对沉降和承载力的要 求 ， 则是 目前此类场地急需解决的问题之一 。 短程超载真空预压动力排水 固结法科学地组合 了真空预压 、 堆载预压和低能强夯的工艺优点 ， 可 以 快速有效地加 固深厚淤泥软土地基。李彰明等学者 对静动排水固结法就 固结理论 、 施工技术等方面进 行 的 研 究 为 该 方 法 论 的 发 展 奠 定 了 良好 的基 础 。本文着重研究短程超载真空预压动力排水 固结法加固深厚淤泥时的优化组合机理 ， 拓宽 了静 动排水 固结法 的研究领域 ， 并通过该工法在福建沿 海的软基处理工程中的成功应用验证其可行性和有 效性。 2 工法优化组合机理 短程超载真空预压动力排水 固结法是把静 、 动 2 0 ( 1 ) 张小龙等： 短程超载真空预压动力排水固结法加固深厚淤泥软基工法研究 压力有机结合 ， 加速和强化软土排水固结 的 1种新 的组合工法。它主要适用于原始软土层厚度大 ， 原 始地面标高低 ， 回填厚度大于 3 m， 表层深厚淤泥土 大于 1 0 m， 渗透系数小于 1 1 0 c m s ， 软土的黏粒 含量高 ( I p大于 2 0 ) 或含红黏土 、 有机质的淤泥类软 土， 应用于要求快速造陆， 地基承载力大， 不均匀沉 降小并且需要严格控制的场地 。 结合大量参考文献及工程实践 ， 排水法加固软 土地基的沉降一 时间( s 一 ) 曲线具有如下特征 ： ( 1 ) 软土排水 固结在预压荷载下存在沉降 一 时 间( s ) 曲线 的畸变 ( 拐点 ) 规律 ， 即软土的固结沉 降速率存在 由快速 向缓慢的畸变点 ， 而该点 的沉降 量约占软土主固结沉降的2 3 ， 但时间小于压缩曲 线时间的 1 3 ， 亦即主固结沉降可在短时间内快速 完成约 6 7 ， 预压时间主要消耗 在拐点后的缓慢沉 降期。 ( 2 ) 软土的排水固结沉降速率随预压荷载的加 大而加速 ， 如在真空预压过程 中叠加超载预压压力 ， 可促使真空预压 一 曲线拐点提前出现， 且超载压 力越大拐点产生所需 的时间越短。 ( 3 ) s 曲线拐点出现后的主固结残余沉降量 可在填土荷载和动力冲击荷载及其残留应力 的作用 下在短时间内完成 J 。 基于上述软土的排水固结特征， 由于沉降速率 在同一级荷载( 尸) 的作用 下会逐 渐衰减 ， 只有增大 荷载( P ) 才有可能加大沉降速率。但若在某一压力 作用下沉降速率很快时， 施加新一级荷载可能会导 致土体失稳或超孔隙水压力来不及消散而达不到加 速沉降的 目的。由此引出了应在达到什么沉降速率 时施加新一级荷载的时机 问题 ， 揭示 出能有效 的缩 短深厚淤泥软基排水固结时间并且提高地基承载力 的各级荷载结合时间点。 根据深厚淤泥压缩性高、 渗透性小、 抗剪强度和 承载力低 的特性 ， 施工场地先用真空预压作初步预 压。真空预压荷载无须分级施加 ， 可 以 1次快速施 加到 8 O k P a 以上而不会引起地基失稳 ， 土体在短 时间内承受如此大荷载 ， 其初期沉降量必然很大 ， 相 应沉降速率也必然较快 。真空预压稳压后填土 ( 设 计标高与原始标高差及主固结沉降的厚度之和) 加 载， 真空预压产生的负压和堆载预压产生的正压相 叠加作用在软土上， 使深厚淤泥产生初步的排水固 结 。当土体结构强度接近超载真空预压荷 载时， 排 水固结速率从快速转入缓慢， 即随荷载变化地表沉 降曲线( s 曲线) 的拐点 B出现 ( 图1 ) 。这时采 用低能强夯 ， 瞬间加载冲击动力作用 ， 下伏软土层因 超大荷载的负压、 正压、 动力冲击相结合的复合力使 软土中排水体底部产生“ 水柱效应” 将下部软土孔 隙水沿排水体快速排出， 孔隙水压力逐渐消散后软 土层强度增强。同时， 填土层在动力 冲击作用下成 为超固结的“ 硬壳层” ， 因而工后沉降量减小和不均 匀沉降得到有效控制。 星 皇 图 1 随荷载变化地表沉降曲线 Fi g1 Th e e u I v e o f s ur f a c e s e t t l e me n t wi t h l o a d c h a n g i ng 短程超载真空预压动力排水固结法加固深厚淤 泥软基 的固结过程 ， 从 s 一 曲线上可 以看到分为 3 个 阶段 ： 0A： 真空预压排水 固结阶段 ； AB： 超载 真空预压排水固结阶段 ；Bc ： 复合力排水 固结阶 段 。 2 1 真空预压排水固结阶段 在抽真空的作用下， 真空度沿排水体逐渐向土体 传递延伸 ， 土体孑 L 隙水由于压差原因不断向排水体渗 流经水平排水系统排出 ， 促使土体因孔隙水消散而固 结。当真空预压荷载为 时， 土体固结沉降为 ， 占 主固结沉 降的 2 0 一2 5 ， 这个阶段固结沉 降速度 快， 土体强度的提高为堆载创造了有利条件。 2 2 超载真空预压排水 固结阶段 土体在堆载作用下竖向正应力增加， s 曲线 沉降速率提高并促使曲线拐点提前产生。真空预压 和堆载预压的固结机理虽然不 同， 但二者 固结的来 源都是孔压的不平衡性， 都是通过有效应力和孔压 的相互转换来增大有效应力的， 其固结机理都满足 固结微分方程 。当在堆载完成时， 超载真空预压 荷载为 尸 ， 那么固结沉降为 s ： ， 占主固结沉降的 5 0 一 5 5 ， 压差的增大加速了孔隙水排出与土体 固结的速度。同时， 堆载土体勿需卸载且为低能强 1 1 2 J o u r n a l o fE n g i n e e r i n g G e o l o g y 工程地质学报2 0 1 2 夯提供了载体。 2 3 复合力排水固结阶段 在超载真空预压过程中采用真空负压、 正压和 动力冲击荷载相叠加 的复合力 ， 深厚淤泥排水 固结 产生的沉降是三者耦合作用的结果。夯击前土体孔 隙中含水饱和度大 幅度降低， 有效避免 了夯击过程 中“ 橡皮土” 的出现。复合力排水 固结作用主要表 现在 2方面 ： ( 1 ) 表层填土 ： 瞬间冲击力 的剪切波使 回填土表层土体结构 因冲剪破坏而密实。表层土首 先形成超固结的硬壳层， 随着能级的增加， 硬壳层厚 度逐渐增加， 不均匀沉降量减小。( 2 ) 下卧软土： 动 力作用产生的振动波和冲击波可对软土产生压密与 剪切作用。冲击剪切波在软土层内产生剪切微裂隙 而形成排水通道 ， 使 冲击波作用产生 的超孔隙水 因 压力迅速得以沿排水通道消散而后软土固结。而压 缩波产生大 于土颗粒对水 的吸附力 的振动动力压 差， 促使包括自由水、 毛细水、 弱结合水乃至部分强 结合水从土颗粒间隙析出， 然后通过剪切波产生的 微裂隙和压缩波反射产生的拉伸微定向裂纹迅速排 出， 同时压缩波利用水不可压缩性的特点 ， 迅速沿竖 向排水体传递到排水体底部， 利用底部的“ 水柱效 应” 使竖向排水体下部软土中的孔隙水沿排水体快 速排出， 可大为加快排水固结的速度。随着动力冲 击波次数的增加， 超孔隙水压力增加， 导致多次土体 液化与触变 、 孔压消散 、 土体触变恢复及强度增长的 反复发生， 使土体骨架压缩， 密度不断提高， 土的强 度增大 。此时， 夯击能和超载真空预压叠加的 复合力预压荷载为 P ， 土体固结沉降为 S 。 ， 占总沉 降的 1 5 一 2 0 。在静力排水固结的基础上对土体 施加动力排水固结， 主固结残余沉降量快速完成， 次 固结沉降得到有效控制。 3 工程实例 3 1 工程概 况 福建省某硅钢厂房， 规划面积3 1 2 4 8 6 m ， 拟建 厂房区域现为养殖鱼塘， 地基土为 2 0 a前 围海造 田 形成的海积软土 ； 地下水位近于地表 ；地面标高 0 0 5 m， 吹填后标高为2 m， 厂坪设计标高为5 O m， 地基承载力特征值设计 为 1 5 0 k P a 。工期 9 5 d ， 要 求工后沉降 1 a 内小于 1 5 c m 。总沉降量小于2 0 c m， 不均匀沉降小于8 c m， 处理后地基不打桩( 表 1 ) 。 3 2 场地条件与处理方案适用性分析 本场地地面标高低 ， 0 9 2 6 8 m 以内为软土， 尤其是层淤泥 为承载力低 、 渗透性极 差( 2 1 5 2 4 7 x 1 0 c m s ) 的高压缩性软土 。 根据设计要求， 地基加固处理的主要目标是： 提 高表层填土的承载力， 消除不均匀沉降； 提高层 淤泥的承载力， 完成该层土体的主固结沉降以减小 工后沉降；满足工期要求 以免影响工程进度 。 针对本工程的地质情况 ， 目前淤泥质软土地基 处理的方法有真空预压法、 堆载预压法、 旋喷桩法 、 真空动力排水 固结法以及新工法一 短程超载真空预 压动力排水固结法。以下主要针对这几种方法结合 本工程的情况做工期 、 经济、 效果 比对分析 ( 表 2 ) ， 以此推荐最佳方案。 通过以上分析， 本工程应用 了短程超载真空预 压动力排水固结法加固深厚淤泥软土地基并取得 了 显著效果 。 3 3 物理力学指标变化 为了准确评价地基处理效果， 对加固前后的淤 泥层进行钻探取样及土工试验加以判断其物理力学 性质变化。处理前后淤泥层物理力学性质变化情况 统计见表 3 。 由表3可以看出， 处理前、 后淤泥层物理力学性 质变化较大， 压缩模量和地基承载力特征值增幅分 别达到了9 2 3 和 1 5 5 ， 含水量 、 孔隙比及液性指 数等都在减小 ， 其 中含水量及液性 指数减小和下降 的幅度分别达到了 3 7 5 、 4 6 3 。可 以说明该工 法处理淤泥软土效果明显， 淤泥软土物理力学性质 表 1 土层物理力学统计表 T a b l e 1 T h e p h y s i c a l a n d me c h ani c a l p r o p e r t i e s i n d e x s t a t i s t i c s o f t h e l a y e r s 2 O ( 1 ) 张小龙等： 短程超载真空预压动力排水固结法加固深厚淤泥软基工法研究 1 1 3 短程超载 排水板平均长 2 1 m， 间距 1 1 1 1 m， 正 真 空预压 方形布置 ， 堆载高度 5 m， 一遍 点夯 一遍 34 2 1 8 动力排水 固结 满夯 ， 夯击能 1 2 0 0 k N m 一 1 8 0 o k N m。 ( 1 ) 工期满足要求。 ( 2 ) 表层刚度大于 1 5 0 k P a ， 控制不均匀沉降。 ( 3 ) 满足工后沉降要求。 表 3 淤泥层处理前后物理力学性质指标统计 T a b l e 3 T h e p h y s i c a l a n d me c h a n i c a l p r o p e r t i e s i n d e x s t a t i s t i c s o f t h e s i l t be f o r e a n d a f t e r t r e a t me n t 指标得到了改善， 土体稳定性增强。 3 4 静力触探试验检测 施工前后分别对淤泥层进行静力触探试验 ， 静 力触探采用单桥静力触探检测 ， 淤泥层处理前 静力 触探 值平均为 0 1 6 5 M P a ， 处理后静力触探 值 平均为 0 6 2 MP a 。处 理后 的静力触探 值有 大幅 度提高 ， 提高 幅度为 2 7 5 8 。通过 表 3可 以看 出 淤泥层 的状态 由处理前 的流塑到处理后 的软塑 ， 说 明该工法加固淤泥土层后土体强度明显提高。静力 触探试验 P Js曲线如图 2 。 3 5 抗剪强度检测 处 理前 后均对淤泥软土进行 了十字板剪切实 验， 测定原位加固条件下软黏土的不排水抗剪强度 c u 值。检测时采用南光地质仪器厂生产的静力触 探一 电i贝 0 十字板实验两用仪， 十字板规格为 5 0 1 0 0 ram。根据检测 ( 表 4 ) 做出 C u值随着深度 的变 化 曲线 ( 图 3 ) 。 图2 静力触探曲线 F i g 2 S t a t i c c o n e p e n e a t i o n C U l T ( 表 4 十字板剪切试验统表 T a b l e 4 T h e s t a t i s t i c s o f v a n e s h e a r t e s t 从表 4中可以看 出， 淤泥层土体原状土和重塑 土的抗剪强度都有大幅度提高， 土体的灵敏度降低。 原状土抗剪强度提高 8 9 4 ， 重塑土的抗剪强度提 高7 9 1 ， 灵敏度降低 5 2 9 。图3 进一步说明了 短程超载真空预压动力排水固结法加固淤泥土可以 明显提高土体抗剪强度。 1 1 4 J o u r n a l o f E n g i n e e K n g G e o l o g y 工程地质学报2 0 1 2 聪 抗剪强度 k P a 2 0 4 0 6 0 8 O 图3 十字板剪切试验 F i g 3 T h e v a n e s h e a r t e s t 3 6 地基承载 力检测 强夯结束静置2 1 d 后对淤泥软土进行浅层平板 载荷实验 ， 测定承压板下应力影响范围内填土的承 载力和 变形特 性。本 次平板 检测试 验采 用 1 0 0 1 0 0 c m的方形钢板作为承压板 ， 每级加载为 5 0 k P a ， 试验施加荷载到4 0 0 k P a 时， 土体未破坏。此时累计 沉降量为 1 9 8 m m， 经计算得厶 为 1 9 6 7 k P a 。表明 地基经加固后 ， 地基承载力增长明显 ， 满足设计要求 ( 图4 ) 。 3 7工后沉降监测 厂房竣工后 ， 对地基处理 区进行 了地表沉降监 测 ， 共布设 8 8个地表沉 降监测点 ， 工后沉 降监测统 计见表5 。从表5中可以看出， l 2个月累计沉降值 为 1 3 5 1 m m， 小于设计值 1 5 c m 。通过 2 6个月的监 测数据表明经处理的地基工后沉降越来越小， 沉降 速率越来越 小并逐渐 趋于零 ， 工 后沉 降累计值 为 1 5 8 mm， 小于设计要求总沉降 2 0 c m， 大部分沉降主 0 2 4 6 目 8 1 0 1 2 1 4 1 6 l 8 2 0 P ， k 】 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 O O 图4 载荷试验 P S曲线 F i g 4 P S c u r v e o f p l a t e l o a d i n g t e s t 要发生在施工沉降期。以上分析说明短程超载真空 预压动力排水固结法可有效地消除深厚淤泥的工后 沉降， 严格控制在允许变形范围之内。 4 结论 ( 1 ) 软土排水 固结在预压 荷载作用下 ， S 曲 线速率存在由快速向缓慢的拐点规律， 利用这个规 律 ， 当拐点出现时， 采用低能强夯对深厚淤泥动力冲 击， 深厚淤泥在负压 、 正压及动力冲击作用下 ， 主固 结残余沉降量快速消除， 同时， 在地表填土形成超固 结的硬壳层。 ( 2 ) 短程超载真空预压动力排水固结法适用于 原始软土层厚度大， 原始地面标高低， 回填厚度大于 3 m， 表层深厚 淤泥 土大于 1 0 m， 渗 透系数 小 于 1 1 0 c m s ， 软土的黏粒含量高( 大于 2 0 ) 或 含红黏土 、 有机质 的淤泥类软土。与传统软基 处理 的方法相 比具有固结时间短 ， 承载力大 ， 工后沉 表 5工后沉降监测统计 T a b l e 5 T h e s t a t i s t i c s o f s e t t l e me n t a f t e r w o r k c o mp l e t i o n 2 0 ( 1 ) 张小龙等 ： 短程超 载真空预 压动力排水 固结法加 固深厚淤泥软基 工法研 究 1 1 5 降量及不均匀沉降小， 经济效益较好的特点， 从而具 有 良好的工程效果和经济效益。 ( 3 ) 通过实践 ， 证 明了应用 该法加 固沿海地 区 深厚淤泥软土地基的可行性和有效性， 拓宽了静、 动 排水 固结法加 固软基的研究领域 。 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 ， 2 0 0 2 L o u Ya n Va c u u m P r e l o a d i n g Me t h o d o f S o f t S o i l S t r e n g t h e n Te c h n i q u e B e ij i n g ： C h i n a C o mm u n i c a t i o n s P r e s s ， 2 0 0 2 2 施卫东， 潘江岩， 李永强 真空一 堆载联合预压加固软土地基 测试与研究 J 长江科学院院报， 2 0 0 3 ， 2 0 ( 5 ) ： 3 8 4 1 S hi We i d o n g， P a n J i a n g y a n， L i Yo n g q i ang Te s t a n d s t u d y o n r e i n - f o r c e me n t o f s o f t c l a y f o u n d a t i o n wi t h v a c u u m h e a p e d l o a d C O B- b i n e d p r e c o mp r e s s i o n J o u r n a l o f Ya n gtz e Ri v e r S c i e n t if i c Re s e a r c h I n s t i t u t e ， 2 0 0 3， 2 0 ( 5 )： 3 8 4 1 3 郑颖人， 李学志， 冯遗兴， 周良忠， 陆新， 何红云 软黏土地基的 强夯机理及其工艺研 究 J 岩石 力学 与工程 学报 ，1 9 9 8 ， 1 7 ( 5 ) ： 5 7 1 5 8 0 Z h e n g Yi n g r e n， L i Xu e z h i ， F e n g Yi x i n g ， Zh o u L i a n g z h o n g， Lu Xi n， He Ho n g yn n S t u d y o n t h e DCM me c h a n i s ms a n d e n g i n e e rin g t e c hn i q u e s o f s o ft c l a y f o u n d a t i o n Ch i n e s e J o u rna l o f Ro c k Me c h ani c s a n d E n g i n e e ri n g ， 1 9 9 8， 1 7 ( 5 ) ： 5 7 1 5 8 0 4 周健， 曹宇， 贾敏才， 黄茂松 强夯一 降水联合加固饱和软黏土 地基试验研究 J 岩土力学 ， 2 0 0 3 ， 2 4 ( 3 )： 3 7 6 3 8 1 Z h o u J i an ， Ch a o Yu， J i a Mi n c a i ， Hu a n g Ma o s o n g I n s i t u t e s t s t u d y o n s o f t s o i l s i mp r o v e me n t by t h e DC M c o mb i n e d wi t h d e wa t e r i n g R o c k a n d s o i l Me c h a n i c s 2 0 0 3 ： 2 4 ( 3 ) ： 3 7 6 3 8 1 5 周 健 ， 刘洋 ， 贾敏才 真空动力 固结 加 固大 面积吹填土 路基试 验研究 J 建筑结构 ， 2 0 0 5 ， 3 5 ( 7 )： 4 9 5 1 Zh o u J i a n， L i u Ya n g， J i a Mi n c a i I n s i t u t e s t s t u d y o n t h e l a r g e - a r e a d r e d g e r f i l1 r o a d b e d t r e a t me n t wi t h v a c u u m d y n a mi c c o mp a c t i o n m e t h o d B u i l d i n g S t r u c t u r e ， 2 0 0 5 ， 3 5 ( 7 )： 4 9 5 1 6 胡艳东 ， 刘江 ， 孙永兵 真空动力固结地基 处理工法 浅探 J 工程勘察 ， 2 0 0 0， ( 增 刊 2 ) ： 2 8 22 8 5 Hu Ya n d o n g ， Li u J i a n g， S un Yo n g b i n g P r i l i mi n a r y p r o b e i n t o t h e fou n d a t i o n t r e a t me n t me t h o d o f v a c u u m d y n a mi c c o n s o l i d a t i o n G e o t e c h n i c a l I n v e s t i g a t i o nS u r v e y i n g ， 2 0 0