4 实测资料分析

根据试验段工程三个路段重点监测断面孔隙水压力和分层沉降监测资料实测结果,得到超静孔隙水压力变化过程如图1~图3所示,分层沉降过程线如图4~图6[9]所示。

img

图1 K118+880断面地基超静孔隙水压力过程线

img

图2 K118+980断面地基超静孔隙水压力过程线

img

图3 K134+428断面地基超静孔隙水压力过程线

img

图4 K118+880断面地基分层沉降过程线

img

图5 K118+980断面地基分层沉降过程线

img

图6 K134+428断面地基分层沉降过程线

试验段三个路段分处慈北平原和姚江平原,土性存在明显差异,采用真空联合堆载预压法加固软土地基时,地基土体在真空作用下产生负超静孔隙水压力的传递和扩散规律、堆土荷载作用下形成正超静孔隙水压力的消散规律以及地基土体固结沉降变形规律也存在明显差别。姚江平原软土性质明显较慈北平原软土性质差,姚江平原区内主要软土层③1淤泥质亚黏土层孔隙比、含水率和压缩系数明显较大,其渗透和固结特性相应较差,真空联合堆载预压作用下,压缩量更大(图6)。试验段工程堆土荷载相当,且姚江平原软土层厚度较小,但地基土体总压缩变形量更大,K134+428断面总沉降量约为K118+880断面的1.6倍。

真空联合堆载预压法加固处理时,真空负压在慈北平原区软土中传递扩散效果更为明显,表现为慈北冲积平原区K118+880和K118+980断面测得最大负超静孔隙水压力约为-80kPa(浅层)、最深处(30m)达到约-30kPa,呈沿深度逐渐衰减的规律,浅层土体中负超静孔隙水压力达最大值历时更短,15m深度以内抽真空后20d内其负超静孔隙水压力达最大值,15~30m深度土体在抽真空约50d时达最大值(图1、图2);姚江冲积平原区K134+428断面全深度范围内测得最大负超静孔隙水压力为-40kPa左右,填土荷载未施加前、抽真空初期(10d)测得最大值-30kPa,其量值较慈北平原区K118+880和K118+980断面路段抽真空初期同时段(10d)测得最大负超静孔隙水压力-70kPa明显小(图3),说明软土渗透和固结特性差异对真空负压传递影响较大。

加固过程中,姚江平原K134+428断面路段加固期内基本为真空负压和堆土荷载共同作用,土体内的超静孔隙水压力为两者作用叠加,测得K134+428断面负超静孔隙水压力量值相对K118+880和K118+980断面要小、沿深度变化规律不明显,分析其原因在于姚江平原区内软土地基渗透和固结特性相对较差,该路段真空负压和堆土荷载同步施工所形成的负、正超静孔隙水压力相互叠加、相互影响。

慈北平原K118+880和K118+980两断面路段地基超静孔隙水压力和土体分层沉降实测资料均表明真空排水预压法的加固影响深度可达排水板底部(最大约31m),真空排水预压法单独作用下,测得K118+880断面和K118+980断面30m深度地基土体中负超静孔隙水压力最大值分别为-42kPa和-27kPa,此时测得两断面30m深度下地基土层沉降分别为108mm和85mm,超过同期地基总沉降的14%。