高含水量淤泥地基真空预压处理理论与实践

本书针对高含水量淤泥地基处理难题，系统阐述了真空预压技术处理高含水量淤泥的理论体系、创新方法与工程实践成果。全书以高含水量淤泥的工程特性为切入点，结合理论推导、数值模拟、室内试验与现场测试，深入揭示了高含水量淤泥在真空预压过程中的固结规律、淤堵区形成机理及关键影响因素，建立了考虑淤堵区形成与演化、真空度传递与衰减的计算模型与简化设计方法，并从改进排水通道和增强真空渗流场角度提出了防淤促排处理技术，为高含水量淤泥地基真空预压处理提供了重要的理论支撑与实践参考。

（1）“超软土地基排水体防淤堵高效处理技术”，国家技术发明二等奖，2020年，排名第1。（本书依托项目）（2）“长期循环动载下饱和软弱土地基灾变控制技术及应用”，国家科学技术进步二等奖，2013年，排名第1。（3）“疏浚淤泥复式真空预压地基处理关键技术”，浙江省科学技术进步一等奖，2019年，排名第1。（本书依托项目）（4）“交通荷载作用下软土地基沉降、振动理论及控制技术”， 浙江省科学技术奖一等奖，2012年，排名第1。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 高含水量淤泥地基工程特性 1
1.2 真空预压法及其发展概况 1
1.3 高含水量淤泥真空预压加固机理与技术研究进展 2
1.3.1 高含水量淤泥真空预压固结机理与固结规律研究进展 3
1.3.2 高含水量淤泥真空预压固结理论与计算方法研究进展 4
1.3.3 高含水量淤泥真空预压处理技术研究进展 6
参考文献 7
第2章 高含水量淤泥基本性质 12
2.1 高含水量淤泥的基本物理、化学性质以及微观特征 12
2.1.1 高含水量淤泥物理性质 12
2.1.2 高含水量淤泥矿物化学组成和微观特征 13
2.2 高含水量淤泥的压缩性 14
2.2.1 高含水量淤泥压性缩试验 14
2.2.2 初始含水量对高含水量淤泥压缩性的影响 16
2.2.3 絮凝剂对高含水量淤泥压缩性的影响 18
2.3 高含水量淤泥的渗透性 22
2.3.1 高含水量淤泥渗透性试验 22
2.3.2 竖向有效应力对高含水量淤泥渗透性的影响 23
2.3.3 絮凝剂对高含水量淤泥渗透性的影响 25
参考文献 26
第3章 高含水量淤泥真空预压固结规律和淤堵区形成机理 28
3.1 高含水量淤泥真空预压固结机理 28
3.1.1 试验材料及装置 28
3.1.2 试验方案设计 30
3.1.3 试验过程 30
3.1.4 排水量变化 31
3.1.5 孔隙水压力变化 32
3.1.6 土单元位移 32
3.1.7 土颗粒位移 35
3.2 高含水量淤泥真空预压变形规律 36
3.2.1 淤泥位移场 37
3.2.2 淤泥位移分布规律 38
3.2.3 淤泥单元应变规律 39
3.3 双排水板条件下高含水量淤泥真空预压变形规律 44
3.3.1 试验材料及装置 44
3.3.2 排水量变化 45
3.3.3 孔隙水压力变化 45
3.3.4 土体位移场 46
3.3.5 土体应变分布 51
3.4 初始含水量对淤泥固结规律影响研究 53
3.4.1 试验方案设计 53
3.4.2 排水量变化 53
3.4.3 孔隙水压力变化 54
3.4.4 土体位移场 56
3.4.5 土体应变分布 60
3.5 颗粒级配对淤泥固结规律影响研究 63
3.5.1 试验方案设计 63
3.5.2 排水量变化 63
3.5.3 孔隙水压力变化 64
3.6 高含水量淤泥真空预压过程中淤堵区形成规律 65
3.6.1 淤堵区厚度变化 65
3.6.2 双排水板对淤堵区的影响 66
3.6.3 初始含水量对淤堵区的影响 67
3.6.4 颗粒级配对淤堵区的影响 69
参考文献 70
第4章 高含水量淤泥真空预压固结计算方法 71
4.1 高含水量淤泥真空预压固结计算模型 71
4.1.1 考虑淤堵区影响的非均匀应变计算模型 71
4.1.2 考虑淤堵区半径增长过程的计算模型 77
4.1.3 考虑真空预压系统中真空度变化的计算模型 85
4.1.4 考虑水平和竖向边界真空度时空变化的计算模型 96
4.2 高含水量淤泥真空预压固结影响因素分析 101
4.2.1 淤堵区压缩系数对固结过程的影响 101
4.2.2 淤堵区渗透系数和半径对固结过程的影响 104
4.2.3 淤堵区真空度损失对超静孔隙水压力径向分布的影响 108
4.2.4 淤堵区半径增长对固结过程的影响 110
4.2.5 水平和竖向边界真空度时空变化对固结过程的影响 117
4.2.6 排水板通水能力下降对固结过程的影响 121
4.3 高含水量淤泥真空预压简化设计方法 125
4.3.1 控制方程及边界条件 125
4.3.2 解析求解 127
4.3.3 参数验证 131
4.3.4 基于大应变固结理论的实用设计方法 134
4.3.5 算例 141
参考文献 144
第5章 高含水量淤泥真空预压防淤促排处理技术 146
5.1 排水板弯曲变形及滤膜孔径对真空预压加固效果的影响 146
5.1.1 排水板弯曲变形对真空预压加固效果的影响 146
5.1.2 塑料排水板膜径选型 152
5.2 增压式真空预压技术 154
5.2.1 增压式真空预压加固效果 154
5.2.2 增压位置及材料对加固效果的影响分析 157
5.2.3 增压时机对加固效果的影响分析 160
5.2.4 增压时间对加固效果的影响分析 162
5.3 工程实例 164
5.3.1 瓯飞工程一期软土地基处理工程 164
5.3.2 龙湾二期1#围区软土地基处理工程 169
5.3.3 神华国华印尼爪哇7号2×1050MW燃煤发电厂地基处理工程 173
参考文献 181