本發(fā)明涉及一種無(wú)真空膜真空預(yù)壓室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

背景技術(shù)：

近些年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，沿海地區(qū)用地緊張的矛盾日益突出，在此情況下各城市掀起了一股填海造陸的熱潮。填海造陸形成的地基是以黏土為主的深厚吹填土，我國(guó)大多數(shù)沿海城市的大多數(shù)有大量的淤泥質(zhì)土,而填海造陸大都用的是疏浚形成的吹填超軟土，其顆粒粒徑小于0.005mm的黏粒含量在30％-50％之間，一般具有高含水量、大孔隙比、低強(qiáng)度、高壓縮性、低滲透性和流變性等特點(diǎn)，所以這種超軟土不能滿足工程建設(shè)所要求的基本條件，而超軟土在自重作用下的固結(jié)需要幾年甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能完成。為了使超軟土地基在短時(shí)間內(nèi)具有一定的強(qiáng)度以滿足工程建設(shè)的需要，瑞典Kjel lman教授首次提出了真空預(yù)壓法。

為深入研究真空預(yù)壓條件下軟土的力學(xué)工程特性以及探究新型施工工藝，常常需要開(kāi)展室內(nèi)模型試驗(yàn)，從而為工程實(shí)踐提供可靠保證。目前許多專家利用室內(nèi)模型試驗(yàn)研究主要集中在有砂墊層的真空預(yù)壓、無(wú)砂墊層真空預(yù)壓、注氣增壓、氣壓劈裂等工況的研究。雷華陽(yáng)等人(2016)利用室內(nèi)模型試驗(yàn)針對(duì)這幾種工況組合對(duì)地基加固效果進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。魏波和賀懷建(2003)對(duì)真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓處理軟基效果進(jìn)行室內(nèi)模型試驗(yàn)。閆澍往等人(2011)利用室內(nèi)模型試驗(yàn)研究了真空預(yù)壓過(guò)程中土體的孔壓變化、地表沉降、真空度和常規(guī)施工工藝。

并且傳統(tǒng)真空預(yù)壓的施工工藝流程主要分為9個(gè)施工步。其一，場(chǎng)地排水；如果場(chǎng)地有積水，需要將場(chǎng)地的積水排出；其二，鋪設(shè)編織布，主要是保證施工安全，進(jìn)行隔泥；其三，鋪設(shè)無(wú)紡?fù)凉げ?，保證隔泥充分；其四，插入塑料排水板；其五，塑料排水板與支管相連，支管與主管相連；其六，鋪設(shè)2層聚氯乙烯或聚乙烯真空膜；其七，在區(qū)內(nèi)均勻布置出膜裝置并與水氣分離罐相連。其八，加載，監(jiān)測(cè)；其九，卸載，檢測(cè)。

在傳統(tǒng)的施工工藝中，鋪真空膜的這一步驟是不可缺少的，是整個(gè)施工過(guò)程的關(guān)鍵一環(huán)。真空膜的完整性，直接影響檢測(cè)效果的評(píng)價(jià)以及工程的驗(yàn)收。比如，真空膜漏，導(dǎo)致真空壓力無(wú)法到達(dá)80kPa，影響驗(yàn)收工期。

考慮到冬季施工不同于夏季施工，水分蒸發(fā)少，并且膜上有水，可能會(huì)發(fā)生冰凍現(xiàn)場(chǎng)，造成沉降監(jiān)測(cè)困難等，在加之而冰凍的硬殼往往具有滲透系數(shù)低以及自封閉性等工程特性，真空膜的使用是一種浪費(fèi)。

綜上所述，目前真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)方法存在以下問(wèn)題：

1、無(wú)法做到節(jié)能、環(huán)保、高效、快捷的施工工藝。真空預(yù)壓施工過(guò)程中真空膜經(jīng)常漏氣，堵氣補(bǔ)膜，需要大量的人力和物力，在生產(chǎn)過(guò)程中，需要生產(chǎn)大量的塑料，施工結(jié)束后真空膜不能重復(fù)利用，與環(huán)境不和諧。

2、沒(méi)能綜合考慮吹填的淤泥質(zhì)黏土的軟土工程特性。吹填淤泥質(zhì)軟土具有較低的滲透性，目前很少有專家利用這一工程特性研究工程問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種用以研究適用于冬季真空預(yù)壓施工方法的室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?。本發(fā)明結(jié)合淤泥質(zhì)吹填土的滲透特性以及自封閉性和冬季真空預(yù)壓施工的環(huán)境條件，提供無(wú)真空膜真空預(yù)壓室內(nèi)模型。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種無(wú)真空膜真空預(yù)壓室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，包括排水?、玻璃模型箱2、單向蝴蝶結(jié)3、鋼絲軟管4、鋼絲軟管支管7、鋼絲軟管主管8和試驗(yàn)土樣10，試驗(yàn)土樣10置于玻璃模型箱2內(nèi)，在試驗(yàn)土樣中插有排水板1，塑料排水板與連有鋼絲軟管4的單向蝴蝶結(jié)3相連，鋼絲軟管4通過(guò)三通與鋼絲軟管支管7相連，鋼絲軟管支管7與鋼絲軟管主管9相連；其特征在于，在試驗(yàn)土樣的上面鋪設(shè)一層下土工布5，在下土工布5上面鋪設(shè)有吹填的淤泥質(zhì)黏土6，在吹填的淤泥質(zhì)黏土6的表面鋪設(shè)有上土工布8；鋼絲軟管主管9置于上土工布8的上面。

本發(fā)明存在以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明營(yíng)造一個(gè)無(wú)真空膜的室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ停脕?lái)研究無(wú)真空膜施工工藝，利用是吹填淤泥質(zhì)軟土的滲透性和自密實(shí)性，在整個(gè)模型試驗(yàn)中不采用真空膜，此種施工工藝研發(fā)成功，不僅省去了真空膜這部分資金，而且能夠做到與環(huán)境和諧。

(2)此種施工工藝為科學(xué)研究提供新的思路，利用吹填淤泥質(zhì)軟土的滲透系數(shù)低、具有自密實(shí)性等工程特性解決工程問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的無(wú)真空膜真空預(yù)壓室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ图罢麄€(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)布置圖。

圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1排水板；2玻璃模型箱；3蝴蝶結(jié)；4鋼絲軟管；5下土工布；6吹填的淤泥質(zhì)粘土；7鋼絲軟管支管；8上土工布；9鋼絲軟管主管；10試驗(yàn)土樣

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供的包括無(wú)真空膜真空預(yù)壓室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮趦?nèi)的試驗(yàn)系統(tǒng)包括：在玻璃模型箱2中加入試驗(yàn)土樣10，在土樣中插入塑料排水板1，塑料排水板與連有鋼絲軟管4的單向蝴蝶結(jié)3相連；在試驗(yàn)土樣的上面鋪設(shè)一層下層無(wú)紡?fù)凉げ迹谙峦凉げ?上面鋪設(shè)500mm厚吹填的淤泥質(zhì)黏土6，并在其表面鋪設(shè)上土工布8；鋼絲軟管4通過(guò)三通與鋼絲軟管支管7相連，鋼絲軟管支管7與鋼絲軟管主管9相連，并將主管置于上土工布8的上面；鋼絲軟管主管9和真空泵分別與水氣分離罐相連。水氣分離罐上置于電子秤上方，記錄試驗(yàn)土樣的排水量，水氣分離罐上方安裝真空表，記錄監(jiān)測(cè)真空壓力。

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)施例：

(1)連接水氣分離罐等裝置，檢查裝置的氣密性；

(2)在玻璃模型箱2中放入一定厚度的吹填土試驗(yàn)土樣10；

(3)鋪設(shè)下土工布5；

(4)插入塑料排水板1，并與單向蝴蝶3結(jié)相連；

(5)塑料排水板1與鋼絲軟管4通過(guò)單向蝴蝶3相連，鋼絲軟管4通過(guò)三通與鋼絲軟管支管7相連，支管與主管相連；

(6)鋪設(shè)500mm厚的吹填的淤泥質(zhì)軟黏土6，并保證泥面平整；

(7)鋪設(shè)上土工布8，并其上注入離泥面100mm左右的水；

(8)打開(kāi)真空泵，進(jìn)行加載，觀察水氣分離罐的真空壓力的讀數(shù)，如果真空壓力低于90kPa，將檢查500厚的淤泥質(zhì)軟黏土的表面的平整度；

(9)關(guān)閉真空泵，開(kāi)始卸載，檢測(cè)。