PDF《水气分离技术中排水管路真空压力分布规律》

3. 天津市港口岩土工程技术重点实验室,天津 300222;

4. 中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222) 中国港湾建设 China Harbour Engineering 第39 卷第4期2019 年4月Vol.

39 No.4 Apr.

2019 0 引言 真空预压加固地基过程中通过真空压力的传 递使砂垫层和垂直排水通道内的孔隙水压力降低 并排出水和气,在总应力不增加的情况下,通过 收稿日期:2019-01-27 修回日期:2019-03-09 基金项目:天津市自然科学基金 ( 16JCYBJC21700 ) 作者简介:诸葛爱军 (1980 ― ) ,男,江苏东台人,高级工程师,主要 从事水运工程地基处理等方面的科研及试验检测工作. E-mail:[email protected] 中国港湾建设

2019 年第

4 期 降低孔隙水压力来增加有效应力,从而使地基土 得到有效加固[1-2] .常规真空预压采用射流泵来实 现抽水和气的功能,近年来新型水气分离抽真空 设备的出现[3-5] ,改变了原来真空预压工艺中只有 射流泵一种设备抽真空的局面.新型水气分离抽 真空通过水气分离装置使水、气分离,采用真空 泵抽气,潜水泵排水,在整个真空预压期间,两 种泵均能发挥最大效率,从而达到高效节能等优 点,大量工程实践证明水气分离式真空预压能够 节能 60%~70%左右. 现有 JTS 147-2―2009《真空预压加固软土地 基技术规程》 [6] 、JTS 147―2017 《水运工程地基设计 规范》 [7] 要求 抽真空设备宜均匀布置在加固区四 周 ,而采用新型水气分离设备进行真空预压的施 工过程中通常将水气分离罐布置在加固区中间, 压力经水气分离罐、盲管、盲点、滤管最终传递 至排水板 ( 其中盲管为不开孔的波纹管,盲点为 能连接滤管的三通、四通或五通 ) .施工过程中真 空压力在盲管及滤管中传递及实际损耗情况直接 关系到水气分离罐及管路布置方式.目前多数学 者对真空压力分布规律研究主要集中在竖向排水 板内的衰减[8-9] ,真空压力在水平排水通道内的传 递规律往往被忽视. 本文通过对水气分离式真空预压加固过程中 真空压力在水平排水通道内的传递规律进行监测, 研究了真空压力在盲管及滤管中的损失情况,为 确定合理的布泵方式和管路布设方式提供了依据. 同时也能为今后水气分离式真空预压大面积推广 和真空预压规范的修订提供借鉴[10] .

1 试验方案 1.1 试验位置的选择 本次试验地点位于连云港海州湾南部潮间带 海滩上工程区域,考虑在采用水气分离式真空预 压正常施工区中选取

60 m 伊60 m 的范围设置试 验区. 工程地点地基土为 Q4 后期沉积土和近期人 工吹填土,主要土层有吹填淤泥、淤泥及黏土, 由于沉积历史较短,具有含水率高、压缩性大、 强度低、透水性差的特点,同时地基在自重作用 下未达到完全固结,处于欠固结状态. 1.2 试验区域布置 本次试验的真空预压区共布置

4 个串联水气 分离罐,每个罐采用

1 台7.5 kW 水环式真空泵抽 真空,2 台7.5 kW 潜水泵抽水.盲管采用发散式 布置,盲管直径为

50 mm,整个区内共布设

68 个 盲点;

滤管直径为

40 mm,横向滤管间距为

1 m, 纵向滤管间距为

10 m.试验区布置示意图见图 1. 为了测试盲管直径对压力传递的影响,采用

3 根盲管并联,并联的

3 根盲管为

1 组,和水气 分离罐的

1 路支管连接.试验区域内管路、盲点 及仪器布置图如图