1、 本 科毕业论文开题报告本 科毕业论文开题报告 题题 目目：真空排水预压加固高速公路软 基的设计与施工 学生姓名学生姓名 专业班级专业班级 学学 号号 指导教师指导教师 职职 称称 所在学院所在学院 论文名称论文名称 真空排水预压加固真空排水预压加固高速公路软基高速公路软基的的设计与施工设计与施工 选题依据： : 随着我国经济体制的变革，交通运输已经进入一个全新的开展时期，同时加强了 对公路的质量请求。公路的质量，路基的好坏起着至关重要的作用，在施工过程中如 不注重路基的处置，会直接影响到完工后公路的运营情况及其使用寿命。 软土路基在路桥建设领域非常多见，软土路基处理已成为公路建设的一个技术
2、难关，它已是工程造价的重要组成部分。因此得对软土路基进行有效的处理措施 从而来达到提高路基承载力，降低路基沉降，减少工程造价的要求。 路基是公路的重要组成部分，是按照路线位置和一定技术要求建造的带状构 筑物，承受由路面传来的荷载，应有足够的强度，稳定性和耐久性，在公路中常 常会遇到软土路基。 淤泥及淤泥质土在工程上统称为软土， 亦指高紧缩性的脆弱土层， 软土的主要成分是细粒及粉粒，常成絮状构造，含水量高孔隙比大、透水性差、抗 剪强度低、灵活度高。含水量在 34%72%之间，孔隙比在 1.01.9 之间，饱和度一 般大于 95%，液限一般为 35%60%，塑性指数为 1330。在荷载的作用下，地
3、基承 载力低，容易发作失稳事故。地基沉降变形大，不平均沉降也大，而且沉降稳定历时 较长。在软土地基上修筑路基，若不加处理或处理不当，往往会发生路基失稳或过量 沉陷，导致公路破坏或者不能正常使用。所以在脆弱路基设计和施工处置过程中，必 需经过细致的研讨，控制软土的性质和土层特征（特别是软土的强度和变形动态变化 规律） ，采取适宜的工程措施，才干避免路堤塌方、失稳及桥台毁坏、路面开裂、桥头 跳车等等问题。 在公路建设中,如何控制和管理好软土地基的施工,做到既经济有效又安全可靠,对 减小路基沉降、保证路基基底的强度、刚度和稳定性,处理后的路基满足规范要求,保证 路基的稳定性和耐久性至关重要, 国内外
4、研究现状： 真空排水预压法加软固软土地基的基本原理，最早由瑞典皇家地质学院的杰 尔曼教授(w.Kjellman)于 1952 年提出。但是多年来由于施工工艺方面的困难， 主要是抽气设备、密封材料、垂直排水通道、打设技术等方面的原因，这一技术 的发展相当缓慢，没有得到大规模的生产应用，过去几十年也仅仅在少量几个工 程中被应用。 1958 年在美国费城机场曾用真空井点降水与排水砂井结合，解决了飞机跑 道的扩建工程。加固区面积近 14 万平方米，有 763m 长，183m 宽。被加固的土层 为 4.6-6.lm 厚的粘土和粉质粘上和位于该层上面的刚吹填不久的厚度为 1.5-3.0m 的沉积粘土和淤泥
5、，粉质粘土中夹有薄的、不连续扁豆形细砂层，再往 下是粗砂和砂砾层。加固区内四周打设 15 口真空深井，井深 21.3m，每一深井安 装一台立式涡轮真空泵。深井用来形成负压源，所用的抽气设备是深井立式涡轮 真空泵，用膨胀土将管口密封，各井出口处都由管道相连，整个地区真空度达到 380mm 汞柱(约 50kPa)后，继续恒压 18 天后停止抽气，加固达到了预期的目的。 本项工程最大的特点就是充分利用地层的特点，将负仄源设在地下，充分利用小 连续扁豆形细砂层和粗砂与砂砾层作为传递真空度的水平通道，将真空度传递到 排水砂井周围的土层中，从而向砂井周围的土体扩散，使土体固结。解决了负压 源设在地表而表层
6、大面积密封的困难。这是一次成功的实践，然而抽真空设备的 效率和深井井口的密封应该说还是不够理想的。 日本横滨市武丰火力发电厂运用该法加固地基时，真空度也只达到 45Omm 汞 柱，一旦停泵 10min，真空度便降至 80-100mm 汞柱。看来地表密封还是达不到实 用的要求。20 世纪 70 年代日本东北地区新干线在第七号谷地的泥炭土和混有有 机物的淤泥土地区，在采用真空排水预压法进行加固时，加固区内打了垂直排水 通道一纸板，加固区四周打设钢板桩并施加了膨胀土溶液进行密封，解决了漏气 问题，使泵后真空度保持在 7O0mm 汞柱，最高达到 720mm 汞柱，膜下真空度仅达 到 478mm 汞柱。经过 21 天的抽气压载使加固区发生近 83cm 的沉降量，使地基土 的无侧限抗压强度提高 1 倍多， 加固取得了明显的效果。 然而受纸板材料的影响， 真空度沿纸板的传递衰减很大，离地面 2m 深处真空度就减小为膜下的五分之一。 尽管如此，本项目的成功还是将真空排水预压法的加固技术向前大大推进了一 步。 我国研究此项加固技术还是较早的， 1957
