复式真空预压加固技术离心机模型试验的实现(初稿1)VIP专享VIP免费

第35卷第10期岩土工程学报Vol.35No.102013年.10月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringOct.2013复式真空预压加固技术离心机模型试验及现场试验的实现周杰1，刘飞禹1摘要：真空预压在工程中的应用愈来愈多，但在工程中存在排水板於堵、后期抽水效率下降、深层加固效果差强人意等等问题。因此展开了大量的室内试验，由于模型试验尺寸过小测得的数据与现场实际数据相差较大，并不能准确反映现场实情。因此近几年开展了真空预压离线模型试验，试验数据表明试验可基本模拟现场试验，得到较为准确的数据，但同时也存在边界沉降难测定、真空荷载施加过程难模拟等问题。本文对复式真空预压加固技术离心机模型试验的实现进行了探讨，并对目前国内外现场试验的进展进行了归纳和总结。关键词：离心模型试验；真空预压；絮凝剂；中图分类号：TU43文献标识码：A文章编号：1000–4548(2013)10–1807–09作者简介：刘飞禹(1976–)，男，博士，2000年毕业于中南大学地质工程专业，现任副教授，主要从事加筋土及土动力学方面的教学与研究工作。E-mail：lfyzju@shu.edu.cnThecentrifugemodeltestofVacuumpreloadingtechnologyZhouJie1,LiuFeiyu1Abstract:Thetechnologyofvacuumpreloadingisappliedinengineeringmoreandmorefrequently,butthereareplentyproblems,suchascloggingofdrainageboard,thedropofpumpingefficiencyinlatestage,poreefficiencyindeepstrengthening.Thereforealargenumberoflaboratorytestsarelaunched,duetothesmallsizeofthemodeltestdatawecannotgetthedataaccuracyenoughSoinrecentyearssomescholarscarriedoutthecentrifugemodeltestofvacuumpreloading,testdatashowsthatcanbebasicallysimulatedfieldteststoobtainmoreaccuratedata,buttherearealsohavesomeproblemsasthedifficultdeterminationoftheboundarysettlement,andvacuumloadsimulationapplicationprocess.Inthispaper,toachievethecentrifugemodeltestofvacuumpreloadingtechnologywerediscussed,andtheprogressofthecurrenttestareconductedandsummarized.Keywords:centrifugemodeltest;vacuumpreloading;flocculant;1离心模型试验1.1历史与发展由于土工理论与计算的发展,常常需要检验这些理论和计算的可靠性最有效的检验方法是对建筑物和地基的原体性状进行实地观测,或用足尺模型进行试验观测,然后与理论计算结果比较.但是原体观测或足尺模型试验都耗费很多费用和时间,对于大多数工程来说,往往是难以实现的[1]。因此在许多土工试验中，常常用小比例尺物理模型重现某一事件来推断原型中可能存在和发生的现象[2]，揭示和分析现象的本质和机理，如:岩土工程中的三轴压力室。以上各种试验都是通过模型试验得出结果，然后反推原型的状态。原型和模型的相似性通过相似律来关联。土体的变形2岩土工程学报2013年与强度都决定于有效自重应力,常规小比例尺模型由于其自重产生的应力远低于原型，以及原型材料明显的非线性，因而不能再现原型的特性。解决这一问题的唯一途径是提高模型的自重，使之与原型等效。为提高模型的自重应力水平，增大材料自重的最简便的方法就是使用离心机。由于惯性力与重力绝对等效，且高加速度不会改变材料的性质，因此模型与原型的应力应变相等、变形相似、破坏机理相同，能再现原型特性[3]。离心模拟技术的发展最早可以追溯到1869年，法国工程师Phillips根据弹性体的平衡微分方程,推导了满足原型和模型之间相同性状的相似关系,并认为当重力是主要因素时,可以用离心机中的重力场来模拟原型性状，应用于桥梁设计。由于当时条件所限,这一设想未能实现。20世纪30年代,离心模型试验的概念在美国和前苏联又重新提出并开展了试验工作用离心机对采矿工程和土坡稳定的一系列问题进行了研究。60年代末开始土工离心模拟技术进入了一个新的发展时代,日本和英国首先开展了这方面的工作,用土工离心机对许多土工课题和土工工程问题进行了广泛的试验研究。80年代以后,土工离心模型试验又有进一步发展,法国、荷兰、德国等国家相继建立了土工离心模拟试验室,发展大型离心机,提高离心机的容量,研究范围也...