許濱華，何 寧，周彥章，姜彥彬，朱群峰

(1. 南京水利科學(xué)研究院，江蘇南京 210029； 2. 河海大學(xué)，江蘇南京 210098)

真空預(yù)壓加固吹填淤泥地基的孔隙水壓力特性

許濱華1,2，何 寧1，周彥章1，姜彥彬1，朱群峰1

(1. 南京水利科學(xué)研究院，江蘇南京 210029； 2. 河海大學(xué)，江蘇南京 210098)

現(xiàn)場孔隙水壓力的變化過程能反映地基加固過程中有效應(yīng)力的發(fā)展，現(xiàn)場孔隙水壓力的監(jiān)測是真空預(yù)壓加固軟土地基的重要監(jiān)測內(nèi)容之一。通過現(xiàn)場孔隙水壓力監(jiān)測資料,用曼德爾效應(yīng)解釋了真空預(yù)壓加固吹填淤泥前期出現(xiàn)孔隙水壓力增大的現(xiàn)象，分析了真空預(yù)壓加固吹填淤泥地基出現(xiàn)曼德爾效應(yīng)的原因，結(jié)果表明，在真空預(yù)壓加固吹填淤泥地基時曼德爾效應(yīng)的持續(xù)時間沿深度逐漸縮短。綜合考慮土的固結(jié)狀態(tài)、負壓的傳遞及工程所處環(huán)境表明，真空預(yù)壓加固吹填淤泥時，孔隙水壓力的變化受吹填土的欠固結(jié)程度、負壓的傳遞和膜上覆水壓力等因素綜合影響。

真空預(yù)壓； 吹填淤泥； 孔隙水壓力； 曼德爾效應(yīng)； 欠固結(jié)土

真空排水預(yù)壓是處理軟土地基和吹填淤泥的常用方法，具有加荷速度快、節(jié)約費用、加載過程中不易出現(xiàn)地基失穩(wěn)等優(yōu)點[1]。真空排水預(yù)壓處理新近吹填軟土地基過程中孔隙水壓力的變化過程能夠反映地基土體內(nèi)有效應(yīng)力的發(fā)展和變化，是評價地基加固效果的重要指標(biāo)，因此地基土體中孔隙水壓力的現(xiàn)場監(jiān)測是真空預(yù)壓加固軟基的重要監(jiān)測內(nèi)容。真空預(yù)壓加固軟土地基過程中孔隙水壓力的消散受多方面因素影響，其變化過程與機理較為復(fù)雜，國內(nèi)諸多學(xué)者針對真空預(yù)壓中孔隙水壓力的消散進行了研究[2]。

本文根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測資料，綜合考慮吹填淤泥的沉積特性和固結(jié)情況，分析探討了真空預(yù)壓法加固吹填淤泥地基過程中的孔隙水壓力變化規(guī)律，以期為類似工程提供理論參考和實踐依據(jù)。

1 工程概況

圖1 試驗區(qū)平面Fig.1 Layout of test area

試驗場地位于廈門市某真空預(yù)壓加固吹填淤泥地基工程所在地，吹填區(qū)工程勘察資料表明：區(qū)內(nèi)以吹填淤泥為主，局部區(qū)域為吹填砂混黏性土，下伏一定厚度的淤泥軟土層，淤泥平均厚度為7.8 m。加固區(qū)近似正方形，總面積約為13萬m2，豎向排水體采用A型塑料排水板，平面正方形布置，間距1.0 m，打設(shè)深度8.0 m?，F(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容包括膜下真空度、地表沉降、分層沉降、孔隙水壓力和地下水位等，其中孔隙水壓力采用振弦式孔隙水壓力計測量。

吹填淤泥距吹填口距離不一樣，其顆粒組成在平面和深度上分布存在差異。試驗以距離吹填口的遠近為依據(jù)，將A1和A3兩個分區(qū)作為試驗點(見圖1)，其中A3區(qū)靠近吹填口，淤泥層不厚，而A1區(qū)離吹填口最遠，淤泥層厚達8.4 m，整個區(qū)域砂墊層平均厚度1.1 m。其中A1區(qū)吹填深度為-9.5～-1.1 m，均為淤泥質(zhì)土；A3區(qū)吹填深度-5.4～-1.1 m，淤泥層厚-5.4～-2.5 m。兩個試驗區(qū)不同深度處土層的物理力學(xué)指標(biāo)見表1，級配曲線見圖2。其中A1區(qū)土層1為3 m深度處土樣，土層2為5 m處土樣，土層3為7 m處土樣；A3區(qū)土層1為2 m深度處土樣，土層2為3 m處土樣，土層3為4 m處土樣。

表1 A1和A3區(qū)各土層的物理力學(xué)性質(zhì)Tab.1 Mechanical parameters of soft clay layer in A1 and A3 areas

試驗中A1區(qū)分別在3，5，7 m深度處埋設(shè)孔隙水壓力計， A3區(qū)分別在3和4 m處埋設(shè)了孔隙水壓力計，采用一孔一計的埋設(shè)方式，孔壓計平面布置見圖1，兩個試驗區(qū)孔壓計的埋設(shè)剖面圖見圖3(a)和(b)。

A1區(qū)3個不同深度在抽真空前總孔隙水壓力分別為60，82 和105 kPa，該區(qū)地下水位低于地表0.53 m；A3區(qū)3和4 m深度處抽真空前總孔隙水壓力分別是23和37 kPa，該區(qū)地下水位低于地表0.8 m。由此可知，A1區(qū)各土層孔隙水壓力均大于相應(yīng)位置的靜水壓力，各土層欠固結(jié)程度較大，且隨著深度增加欠固結(jié)程度越大；A3區(qū)各土層孔隙水壓力略大于相應(yīng)位置的靜水壓力，該區(qū)土層欠固結(jié)程度較小。兩個試驗區(qū)中吹填土均為欠固結(jié)土。

圖2 試驗區(qū)各土層級配曲線Fig.2 Grading curves of soft clay layer in test area

圖3 試驗區(qū)孔隙水壓力計(單位： m)Fig.3 Layout of piezometer in test area (unit: m)

整個區(qū)域于2015年9月25號開始抽真空，膜下真空度于10月4號達到85 kPa以上。其中A1區(qū)于10月23號部分泵出現(xiàn)故障導(dǎo)致膜下真空度下降到47 kPa，修好之后于次日恢復(fù)到85 kPa以上。2016年1月10號抽真空結(jié)束，膜下真空度變化曲線見圖4，試驗區(qū)地表沉降曲線見圖5。

圖4 真空荷載施加曲線Fig.4 Curves of vacuum loading

圖5 試驗區(qū)地表沉降曲線Fig.5 Ground surface settlement curves of test area

2 孔隙水壓力觀測結(jié)果

為分析新近吹填地基土體的欠固結(jié)狀態(tài)，孔隙水壓力變化過程用孔壓差-時間曲線表示。孔壓差是指同一地點在兩個時刻的孔隙水壓力差值，此處指某時刻測值與抽真空前孔壓測值間的變化值。

圖6 A1區(qū)不同深度孔壓差時間變化曲線Fig.6 Curves of pore-water pressure difference at different depth in A1 area

A1區(qū)距吹填口較遠，測點位置地基土體內(nèi)孔壓差沿深度分布的時間變化曲線如圖6，分析其孔隙水壓力變化規(guī)律具有以下特點：抽真空開始時，不同深度處的孔隙水壓力均先呈增大趨勢，且淺層3 m處孔隙水壓力增長持續(xù)時間最長，增長至第9天開始降低，而5和7 m處則在第6天開始降低，之后隨著真空度提高，孔隙水壓力開始下降并趨于平穩(wěn)；抽真空過程中，不同深度的孔隙水壓力測值整體呈下降趨勢，淺層3 m處變化最小，深部7 m處變化最大，孔壓差沿深度的遞增而增加；對比不同深度孔隙水壓力下降速率，淺層3 m處最小，平均0.11 kPa/d，深部7 m處下降速率最大，平均0.27 kPa/d?？讐合陆邓俾恃厣疃鹊倪f增而增加，孔壓差變化速率隨著抽真空時間增加而逐漸趨緩；淺層3 m處的孔壓差在加固期前期為正值，末期變?yōu)樨撝?，而深部其他兩處的孔壓差值幾乎都為負，其中孔壓差正值代表孔隙水壓力大小比開始抽真空前的孔隙水壓力大，負值則相反；在該試驗點3個不同深度處土體的孔壓變化值不大，孔壓差值均小于-20 kPa。

圖7 A3區(qū)不同深度孔壓差時間變化曲線Fig.7 Variation curves of pore-water pressure difference at different depths in A3 area

A3區(qū)距吹填口較近，測點位置地基土體內(nèi)孔壓差沿深度分布的時間變化曲線如圖7。分析其孔隙水壓力變化規(guī)律有以下特點：抽真空開始時，兩處的孔隙水壓力立刻下降，且下降較快，中期趨于平穩(wěn)，后期有少量回升，孔壓差變化速率隨著抽真空時間增加而逐漸減緩；抽真空前期，4 m深度處的孔壓差比3 m深度處的更大，但中后期3 m深度處的孔壓差則大于4 m深度；整個加固期內(nèi)，兩深度處的孔壓差均為負值。

兩區(qū)同一測點不同深度的孔壓差-時間關(guān)系曲線形態(tài)相似，其總體變化規(guī)律較為相似，表明孔隙水壓力在同一位置沿不同深度的消散規(guī)律基本相近。但兩個不同分區(qū)測點處孔壓差-時間關(guān)系曲線表明其孔隙水壓力變化規(guī)律存在明顯區(qū)別。

3 結(jié)果分析

3.1 真空排水預(yù)壓加固機理及吹填淤泥沉積特性

采用真空排水預(yù)壓處理軟土地基時，將大氣壓作為荷載，通過真空泵對鋪了密封膜的地基進行抽氣，使密封膜內(nèi)外產(chǎn)生壓差(即膜下真空度)，真空度隨著水平排水通道逐漸向下延伸，同時又由垂直排水通道向周圍土體傳遞和延伸，從而降低土中孔隙水壓力形成負的超靜孔隙水壓力。由于其增量值是負的，所以土體孔隙中的氣和水向垂直排水通道滲流，最后由垂直排水通道匯至地表砂墊層被真空泵抽出，引起土中孔隙水壓力降低，形成負的超靜孔隙水壓力，達到排水固結(jié)的效果。由于孔隙水壓力是球應(yīng)力，所以在真空預(yù)壓作用下，土體單元在各個方向所增加的有效應(yīng)力均相等。負壓荷載傳遞過程如下：真空泵→主管→濾管→ 砂墊層→ 豎向排水體→ 土體[3-4]。

吹填淤泥由于重力及水力分選作用，顆粒組成空間分布不均勻，靠近吹填口附近顆粒較粗，離吹填口遠處顆粒較細，且淺層吹填土細顆粒含量高于深層[5]。以淤泥和淤泥質(zhì)土為來源的吹填土含水率較高，排水固結(jié)困難，地基土體的超靜孔隙水壓力需要很長時間才能消散。

3.2 孔壓變化規(guī)律

圖8 柱形土單元體受壓示意Fig.8 Cylindrical soil unit cell under pressure

(1)A1區(qū)地基土體內(nèi)抽真空前期超靜孔隙水壓力增大的現(xiàn)象與常規(guī)的真空預(yù)壓過程中產(chǎn)生負的超靜孔隙水壓力理論[4]相悖。結(jié)合A1區(qū)測點處吹填土特性可以用曼德爾效應(yīng)來分析該測點處孔隙水壓力變化規(guī)律?！败浲猎诠探Y(jié)初期孔隙水壓力不是消散降低，而是上升并大于初始孔壓的現(xiàn)象”稱為曼德爾效應(yīng)。曼德爾效應(yīng)的出現(xiàn)與土骨架的泊松比、彈性模量、滲透系數(shù)、圓柱土體的大小及孔壓測頭的埋設(shè)位置等因素有關(guān)[6]。真空預(yù)壓加固軟土地基時，對于整個地基土來說，其總應(yīng)力未增加，孔隙水壓力降低，從而有效應(yīng)力增大。以正方形布置的排水通道為邊界取柱形土單元，對于局部土單元來說，抽真空時，靠近排水通道的土單元邊界孔隙水壓力先降低，而孔隙水壓力是中性應(yīng)力，是球應(yīng)力，相當(dāng)于在柱形土單元體周圍施加了均布壓力。當(dāng)球應(yīng)力作用在柱形土單元體時，柱形土單元體邊界開始排水固結(jié)，有效應(yīng)力增大，土單元體外殼產(chǎn)生收縮變形(圖8)，外殼的收縮將會對土柱單元體內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng)力，使得土單元體內(nèi)部的總應(yīng)力增大。當(dāng)柱形土體的滲透系數(shù)較小時，柱形土單元體內(nèi)部來不及排水，并且內(nèi)部土體土骨架相對不能變形，不能承擔(dān)所增加的應(yīng)力，則短期內(nèi)表現(xiàn)為內(nèi)部孔隙水壓力增高[7]。試驗區(qū)內(nèi)孔壓測頭的埋設(shè)位置位于正方形布置的4個垂直排水通道的中心，則所測孔壓相當(dāng)于柱形土單元體內(nèi)部中心處的孔隙水壓力，并且由于A1區(qū)內(nèi)細顆粒含量較多、滲透系數(shù)較小、滲透性差，因此在A1區(qū)出現(xiàn)了抽真空前期超靜孔隙水壓力增大的現(xiàn)象，即“曼德爾效應(yīng)”，而A3區(qū)因距吹填口較近，地基土體顆粒較粗、滲透系數(shù)相比A1區(qū)較高，并沒有出現(xiàn)曼德爾效應(yīng)。

(2)A1區(qū)中曼德爾效應(yīng)持續(xù)時間沿深度增加而逐漸縮短這一現(xiàn)象，與曼德爾效應(yīng)持續(xù)時間與深度關(guān)系的研究成果[8-9]相悖。根據(jù)已有數(shù)值分析模擬成果[8]，在單面豎向排水條件下，隨深度增加，排水距離增大，離排水面越遠，曼德爾效應(yīng)的發(fā)生、持續(xù)時間將相應(yīng)被推遲。真空預(yù)壓在處理地基時，由于打設(shè)了豎向排水板，同一點不同深度處的土體距離排水面的距離相等,并且由于吹填淤泥的顆粒沉積特性，淺層吹填土顆粒較細、滲透性能差，在垂直方向上，淺層土體的超靜孔隙水壓力相比深層土體消散較慢，因此淺層土體的曼德爾效應(yīng)持續(xù)時間更長。在真空預(yù)壓處理吹填淤泥這一特殊場地，如果出現(xiàn)曼德爾效應(yīng)，且在垂直方向上土顆粒大小有明顯差別時，曼德爾效應(yīng)的持續(xù)時間理論上沿深度增加逐漸縮短。

(3)A1區(qū)孔隙水壓力下降速率及幅度沿深度而增加，這與負壓分布模式的研究成果[10]相悖。真空預(yù)壓時，負壓沿垂直排水通道傳遞的過程中會有一定能量損耗，因此負壓沿深度分布逐漸減小。對于正常固結(jié)的天然軟土，在真空預(yù)壓狀態(tài)下，其孔隙水壓力的消散主要來自于負壓傳遞。正常固結(jié)的天然軟土在真空預(yù)壓作用下孔壓差沿深度的變化與負壓沿深度的分布模式一致，即沿深度逐漸減小。但在試驗中出現(xiàn)了完全相反的變化趨勢，其主要原因在于加固土體是吹填淤泥，屬于欠固結(jié)土，且超靜孔隙水壓力的消散程度在不同深度存在差異。對于欠固結(jié)土，其在真空預(yù)壓作用下孔隙水壓力的消散值包括欠固結(jié)狀態(tài)尚未消散的超靜孔隙水壓力的消散值和抽真空作用引起的負的超靜孔隙水壓力兩部分。在未打排水板之前，由于深部土體距離排水面更遠，所以深層土體的超靜孔隙水壓力消散程度要比淺層低。當(dāng)打設(shè)排水板及抽真空后，不同深度土體到排水面的距離相等，且深層吹填淤泥土顆粒大小及滲透系數(shù)均大于淺層吹填淤泥，因此深層土體的孔隙水壓力消散速率較快，導(dǎo)致深層土體自重固結(jié)階段(欠固結(jié))未消散的那部分孔壓要比淺層大，即使深層土體因抽真空引起的那部分負的超靜孔隙水壓力小于淺層，但孔隙水壓力總的消散值是由欠固結(jié)狀態(tài)尚未消散的超靜孔隙水壓力消散值和抽真空作用引起的負超靜孔隙水壓力兩部分組成，所以當(dāng)深層土體的欠固結(jié)程度很大時，完全有可能導(dǎo)致深層土體的孔隙水壓力下降速率及幅度大于淺層土體。綜合分析，這就是A1區(qū)出現(xiàn)深層土體的孔壓消散值和消散速率大于淺層土體這一現(xiàn)象的原因。

(4)A3區(qū)孔壓差變化曲線在抽真空后期有少量反彈。由膜下真空度變化曲線可知，真空度一直持續(xù)在85 kPa左右，孔壓值出現(xiàn)少量回升并不是真空度降低造成的。在抽真空過程中會有一定量的膜上覆水，膜上覆水會產(chǎn)生正的附加應(yīng)力，從而會在該區(qū)域產(chǎn)生一定量的正超靜孔隙水壓力[11]。由于A3區(qū)地勢較低，隨著加固的進行膜上覆水深度不斷增加，膜上覆水平均深度在抽真空50 d后達到1.2 m。地基軟土中形成的正超靜孔隙水壓力也會增加，導(dǎo)致孔隙水壓力值有一定量的增加，在孔壓差曲線就表現(xiàn)出有少量反彈。

(5)分析兩個分區(qū)的孔壓差變化曲線， A3區(qū)不同深度的孔隙水壓力變化曲線形式相似，而A1區(qū)不同深度的孔壓變化曲線相差較大。根據(jù)吹填淤泥的吹填特性，A3區(qū)因靠近吹填口，該位置土體的粗顆粒含量高于A1區(qū)，因此A3區(qū)土體的滲透性更好，負壓沿垂直方向傳遞的衰減較小。在抽真空過程中，A3區(qū)吹填土在3和4 m深度處總的孔壓消散值相差不大，使得A3區(qū)不同深度的孔隙水壓力變化過程相似。

(6)比較A1和A3區(qū)孔壓差變化曲線，兩個區(qū)的負超靜孔隙水壓力值都不大，特別是A1區(qū)最大不超過-20 kPa，A3區(qū)最大能達-50 kPa，相比膜下真空度相差甚遠，這與A1區(qū)細粒含量較高有關(guān)。當(dāng)土中細顆粒含量較高時，負壓傳遞過程中能量損失也較大，而且細顆粒在真空吸力下遷移也很容易在排水板周圍產(chǎn)生局部密實區(qū)形成“土柱”現(xiàn)象[12]，受其影響，排水板濾膜的滲透性極差，在真空吸力不變的情況下，負壓傳遞損耗較大，使得兩個區(qū)中負的超靜孔隙水壓力并不大。A1區(qū)因離吹填口遠，其細顆粒含量更多，滲透系數(shù)更小、滲透性更差，所以該區(qū)形成的負超靜孔壓比A3區(qū)小。

4 結(jié) 語

(1)利用真空預(yù)壓處理吹填土地基時，抽真空前期可能會出現(xiàn)曼德爾效應(yīng)。曼德爾效應(yīng)的持續(xù)時間與土體距排水面距離、土體的顆粒組成分布和滲透性有關(guān)。在真空預(yù)壓加固吹填土?xí)r，當(dāng)出現(xiàn)曼德爾效應(yīng)時，理論上其持續(xù)時間隨深度的增加而遞減。

(2)吹填軟土等欠固結(jié)土在真空預(yù)壓作用下的孔隙水壓力消散值包括欠固結(jié)狀態(tài)未消散超靜孔隙水壓力的消散值和抽真空引起的負的超靜孔隙水壓力兩部分。分析孔壓差曲線在深度方向上的分布時，應(yīng)考慮土體的固結(jié)狀態(tài)。

(3)膜上覆水增加產(chǎn)生的正超靜孔隙水壓力會使抽真空過程中孔壓差變化曲線后期出現(xiàn)少量反彈。

(4)當(dāng)吹填場地較大時，吹填口的位置盡量不要固定在一個位置，避免造成土顆粒分布過于不均勻，導(dǎo)致細顆粒含量過于集中在一個區(qū)出現(xiàn)“土柱”現(xiàn)象，影響加固效果。

[1]婁炎. 真空排水預(yù)壓法加固軟土技術(shù)[M]. 北京： 人民交通出版社, 2013. (LOU Yan. Technique of vacuum preloading improving soft foundation[M]. Beijing: China Communications Press, 2013. (in Chinese))

[2]朱建才, 溫曉貴, 龔曉南. 真空排水預(yù)壓加固軟基中的孔隙水壓力消散規(guī)律[J]. 水利學(xué)報, 2004, 35(8): 123- 128. (ZHU Jiancai, WEN Xiaogui, GONG Xiaonan. Dissipation of pore water pressure in soft foundation reinforced by vacuum drainage preloading[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2004, 35(8): 123- 128. (in Chinese))

[3]張廣明, 李幽靜, 孫玉慶. 真空預(yù)壓中負壓荷載的傳遞[J]. 巖土工程界, 2009, 12(10): 74- 76. (ZHANG Guangming, LI Youjing, SUN Yuqing. Negative pressure load transfer under the vacuum preloading[J] . Geotechnical Engineering World, 2009, 12(10): 74- 76. (in Chinese))

[4]龔曉南, 岑仰潤. 真空預(yù)壓加固軟土地基機理探討[J]. 哈爾濱建筑工程大學(xué)學(xué)報, 2002, 35(2): 7- 10. (GONG Xiaonan, CEN Yangrun. Mechanism of vacuum preloading[J]. Journal of Harbin University of Civil Engineering and Architecture, 2002, 35(2): 7- 10. (in Chinese))

[5]彭濤, 武威, 黃少康, 等. 吹填淤泥的工程地質(zhì)特性研究[J]. 工程勘察, 1999(5): 1- 5. (PENG Tao, WU Wei, HUANG Shaokang, et al. Study on engineering geologic characteristics of blown filled muck[J]. Geotechnical Investigation & Surveying, 1999(5): 1- 5. (in Chinese))

[6]婁炎. 負壓條件下軟土地基的孔隙水壓力[J]. 水利學(xué)報, 1988(9): 48- 52. (LOU Yan. Pore water pressure in soft soil ground under the negative pressure condition[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 1988(9)： 48- 52. (in Chinese))

[7]殷宗澤. 土工原理[M]. 北京： 中國水利水電出版社, 2007. (YIN Zongze. Principles of geotechnical engineering[M]. Beijing: China Water and Power Press, 2007. (in Chinese))

[8]汪江. 飽和軟土固結(jié)的Mandel-Cryer效應(yīng)及影響因素研究[J]. 華東交通大學(xué)學(xué)報, 2013, 30(5): 52- 56. (WANG Jiang. Mandel-Cryer effects and influence factors of saturated clay consolidation[J]. Journal of East China Jiaotong University, 2013, 30(5): 52- 56. (in Chinese))

[9]周潔. 條形荷載下飽和均質(zhì)地基曼德爾效應(yīng)研究[J]. 吉林水利, 2006(12): 40- 41, 50. (ZHOU Jie. The research for Mandaer effect of homogeneous saturation foundation under strip load[J]. Jilin Water Resources, 2006(12): 40- 41, 50. (in Chinese))

[10]張功新, 董志良, 莫海鴻, 等. 真空預(yù)壓中真空度及其測試和分析[J]. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2005, 33(10): 57- 61. (ZHANG Gongxin, DONG Zhiliang, MO Haihong, et al. Measurement and analysis of vacuity under vacuum preloading[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2005, 33(10): 57- 61. (in Chinese))

[11]韓雪峰, 鄺國麟, 譚國煥, 等. 水下真空預(yù)壓過程中孔隙水壓力變化規(guī)律研究[J]. 巖土工程學(xué)報, 2008, 30(5): 658- 662. (HAN Xuefeng, KUANG Guolin, TAN Guohuan, et al. Variation law of pore water pressure in soil improved by underwater vacuum preloading method[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2008, 30(5): 658- 662. (in Chinese))

[12]董志良, 張功新, 周琦, 等. 天津濱海新區(qū)吹填造陸淺層超軟土加固技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報, 2011, 30(5): 1073- 1080. (DONG Zhiliang, ZHANG Gongxin, ZHOU Qi, et al. Research and application of improvement technology of shallow ultra-soft soil formed by hydraulic reclamation in Tianjin Binhai new area[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2011, 30(5): 1073- 1080. (in Chinese))

Discussion on characteristics of pore pressure in hydraulic reclamation silt foundation under vacuum preloading

XU Binhua1, 2, HE Ning1, ZHOU Yanzhang1, JIANG Yanbin1, ZHU Qunfeng1

(1.NanjingHydraulicResearchInstitute,Nanjing210029,China; 2.HohaiUniversity,Nanjing210098，China)

The pore water pressure monitoring is one of the important contents of the monitoring hydraulic reclamation silt foundation under the vacuum preloading, and the variation of the pore water pressure can reflect the development of effective stress in the process of foundation reinforcement. Based on the pore water pressure monitoring data, the authors explain the increasing of the pore water pressure in the early stage of the vacuum preloading with the Mandel-Cryer effect, analyze the reasons why the Mandel-Cryer effect happens in the hydraulic reclamation silt under the vacuum preloading, and obtain the duration of the Mandel-Cryer effect that reduces along the depth when the hydraulic reclamation silt is under the conditions of the vacuum preloading. At the same time, considering the soil consolidation state, the transfer of the negative pressure and the engineering environment, the analysis results indicate that the variation of the pore water pressure in the hydraulic reclamation silt foundation under the vacuum preloading is influenced by soil consolidation state, transfer of the negative pressure and water pressure on the sealing membrane.

vacuum preloading; hydraulic reclamation silt; pore water pressure; Mandel-Cryer effect; underconsolidated soil

10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.006

2016-05-04

國家自然科學(xué)基金資助項目(51379131)；交通運輸部科技成果推廣項目(2015326T18050)

許濱華(1991—)，男，江西贛州人，碩士研究生，主要從事地基處理研究。E-mail：317413076@qq.com

TU472

A

1009-640X(2017)02-0045-06

許濱華， 何寧， 周彥章， 等. 真空預(yù)壓加固吹填淤泥地基的孔隙水壓力特性[J]. 水利水運工程學(xué)報, 2017(2): 45-50. (XU Binhua, HE Ning, ZHOU Yanzhang, et al. Discussion on characteristics of pore pressure in hydraulic reclamation silt foundation under vacuum preloading[J]. Hydro-Science and Engineering, 2017(2): 45-50. (in Chinese))