由外荷載引起的孔隙水壓應力,稱為超靜孔隙水壓應力。超靜孔隙水壓應力將會隨著時間而消散,所以超靜孔隙水壓應力是時間的函數。超靜孔隙水壓應力稱為附加孔隙水壓應力更為合適,在加載瞬時為最大,當固結度達到100%時為零。超靜孔隙水壓應力是由土體的體積變化趨勢引起的,也就是說,超靜孔隙水壓應力是土的體積變形性質在不排水條件下的表現。這意味著土體的體積變形性質(壓縮性和剪脹性)在不同的排水條件下有不同的表現。它在排水情況下表現為體積變化,而在不排水條件下則表現為超靜孔隙水壓應力變化 。
超靜孔隙水壓力(excess pore water pressure)是由土的變形趨勢引起的孔隙水壓力,也就是說,土體本應發生應變,但由于一時排水受阻,土中產生孔隙水壓力,使作用于土骨架上的有效應力發生變化,從而限制其變形。超靜孔隙水壓力往往伴隨著滲流和固結。超靜孔隙水壓力是由于外部作用或者邊界條件變化在土體中引起的不同于靜孔隙水壓力的那部分孔隙水壓力,在有排水條件下,它將逐漸消散,并在消散過程中伴隨土體的體積變化。
對滲流場的效應
超靜孔隙水壓力對滲流場的效應孔隙水是沿著相互連接的網狀連續通道流動的,含水量的變動會導致這些通道的大小和數量的變化進而導致土體導水能力的變化。土體的導水能力可以用滲透系數表示,滲透系數取決于體積含水量。當靜壓擠密樁施工時土體中的超靜孔隙水壓力發生變化,導致土體結構的變化,從而改變了土體的導水能力,土體的滲透能力發生變化,土體滲透系數發生改變,且縱向的滲透系數明顯增大,隨著深度的增加縱向滲透系數增加更快。地基土在靜水壓力下,地下水處于穩定滲流狀態,滲流區域內各點水頭值不隨時間變化。當靜壓擠密樁施工時,隨著樁體沉入地基土中, 樁周土體將受到擠壓, 樁周產生瞬時超靜孔隙水應力,尤其樁尖土在沖剪作用下,產生很大的瞬時超靜孔隙水壓力,這個瞬間較大的超靜孔隙水應力將引起土體顆粒結構發生變化、孔隙水運動紊亂,水力傳導能力發生變化,進而導致整個滲流場的紊亂,使得土體結構破壞。超靜孔隙水壓力瞬間增大產生很大的不穩定的動水壓力,孔隙水在地基中滲流,滲流在動水壓力作用下,將對樁間土及樁體產生向上的揚壓力,該揚壓力將進一步導致滲流場的變化。紊亂的滲流場降低地基土及樁體承載力,并且影響周圍建筑物及管道安全,同時紊亂的滲流場使得土體孔隙通道發生變化, 形成潛在的冒水通道。
對地基應力場效應
樁在豎向受荷時對周圍地基土的影響可看作豎向集中力作用于半無限體內部時地基土的應力。靜壓擠密樁沉樁過程中,與樁同體積的樁周土向外擠出,樁周地表土體隆起,樁周土體受到強烈的擠土擾動,土體結構被破壞,同時在樁周形成了一定厚度的重塑區,并且產生了瞬時超靜孔隙水壓力。超靜孔隙水應力的產生與發展,使得土體的有效應力減小,導致土體變形與強度變化,使得初始地基應力場發生變化。同時超靜孔隙水應力的各向性及動態性將不斷擾動著地基應力場。尤其當樁體不斷沉入地基土中,超靜孔隙水應力的不斷消散和疊加過程,使得樁周土的大主應力降低,平均主應力隨之降低。樁周土的主應力方向從垂直方向向水平方向旋轉,應力勞德角有所變化,這些都將引起土的體積收縮。地基土體積的收縮,導致附加超靜孔隙水壓力的變化。當瞬時超靜孔隙水壓力超過豎向或側向有效應力時便會產生水力劈裂現象,土體結構破壞,此時孔隙水將在超孔隙水壓力作用下沿著冒水通道冒出地面 。
對位移場的影響效應
靜壓擠密樁施工時,經觀測,土體在樁體貫入過程中發生了水平位移及豎向位移。樁周土體的水平位移在樁頂附近受地表影響,增長速度較慢,在樁身大部分區域分布較為均勻,在樁端附近水平位移相對較小土體的豎向位移在樁頂到 3/4 樁長范圍內表現為向上隆起,在靠近樁端 1/4 樁長范圍內表現為向下位移。樁周土體發生位移顯示為土體的膨脹與固結,而超靜孔隙水壓力的增消制約樁周土的膨脹與固結,即壓樁的土體位移場變化通過超孔隙水壓力變化體現。超孔隙水壓力在壓樁過程中先減小,再增大,最后消散。超孔隙水壓力的增消影響著樁周土體位移增消及變化速率。
對建筑物及周圍環境的影響效應
隨著我國基礎建設的發展以及靜壓擠密樁的廣泛運用,市區建筑,橋梁,公路,鐵路,海岸邊坡等都有靜壓擠密樁的使用,沉樁過程中超靜孔隙水壓力產生、消散過程,對周圍建筑或地下管道設施產生不利影響,超靜孔隙水應力使得地基土體膨脹隆起或不均勻沉降更為嚴重,土體的膨脹和不均勻沉降可造成周邊管線斷裂, 道路不能正常使用或者建筑物開裂等。比如海岸邊坡,由于波浪荷載的循環作用,使得在護坡樁基沉入土體之后,地基土中產生超靜孔隙水壓力的消散很慢,超孔隙水壓力循環往復有可能導致邊坡反復膨脹、固結,使得安全系數降低,嚴重者可能導致邊坡失穩。
體積壓縮時產生正的孔隙水壓力,體積膨脹時產生負孔隙水壓力。? ? 如果根據有效應力原理原理分許,產生負孔隙水壓力時,土的強度是應該提高的。? ? 孔隙水壓力一段時間以后會消散,土的強度逐漸恢復,但對于...
集中供暖供水壓力要大于回水壓力。“有三間不熱,管道比其他間長”只要每根管不超過70米一般沒問題,最長不能超過90米。,要是其他房間管道明顯短就有壓力不平衡導致流量不平衡,也會影響效果,可以調節分路閥門...
自動補水閥沒有出水壓力一說
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某廠房地基由于軟土層較厚,在大面積沉樁施工時引起較高的土體壓應力和超靜孔隙水壓力。試驗區基坑開挖后發現樁頭有上浮及偏移現象,若不采取有效措施則必然導致基坑開挖失穩及整個樁基的承載力下降。通過設置間距合理的豎向排水體進行治理及現場監測,最終保證了樁基及整個基坑開挖的安全。
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為研究水平旋噴成樁對周圍地層的影響問題,優化水平旋噴樁設計施工,采用現場試驗的方法研究了水平旋噴成樁引起超靜孔隙水壓力的變化規律,探討了水平旋噴施工的影響范圍。水平旋噴成樁對周圍地層的擾動較大,引發土體中產生較高的超靜孔隙水壓力。通過對水平旋噴成樁過程的分析,可以分為高壓射流形成階段,高壓射流與土體相互作用階段和水泥土固化階段。研究結果表明:水平旋噴成樁產生的超靜孔隙水壓力隨著施工階段的改變而變化,高壓流體注入時有所增大,而鉆噴桿卸桿時則有所減小;成樁引起的最大超靜孔隙水壓力與注漿壓力呈近似線性關系;隨著施工距離的增大,超靜孔隙水壓力不斷減小,當施工距離大于15 m時,基本可以忽略成樁引起的超靜孔隙水壓力;以水平旋噴成樁引起地層反應小于5%作為影響范圍控制值,則超靜孔隙水壓力影響范圍約為15~20倍成樁半徑,可以采用指數函數的形式表達超靜孔隙水壓力與施工距離的關系。
由外荷載引起的孔隙水壓應力,稱為超靜孔隙水壓應力。超靜孔隙水壓應力將會隨著時間而消散,所以超靜孔隙水壓應力是時間的函數。超靜孔隙水壓應力稱為附加孔隙水壓應力更為合適,在加載瞬時為最大,當固結度達到100%時為零。超靜孔隙水壓應力是由土體的體積變化趨勢引起的,也就是說,超靜孔隙水壓應力是土的體積變形性質在不排水條件下的表現。這意味著土體的體積變形性質(壓縮性和剪脹性)在不同的排水條件下有不同的表現。它在排水情況下表現為體積變化,而在不排水條件下則表現為超靜孔隙水壓應力變化。
超靜孔隙水壓力(excess pore water pressure)是由土的變形趨勢引起的孔隙水壓力,也就是說,土體本應發生應變,但由于一時排水受阻,土中產生孔隙水壓力,使作用于土骨架上的有效應力發生變化,從而限制其變形。超靜孔隙水壓力往往伴隨著滲流和固結。超靜孔隙水壓力是由于外部作用或者邊界條件變化在土體中引起的不同于靜孔隙水壓力的那部分孔隙水壓力,在有排水條件下,它將逐漸消散,并在消散過程中伴隨土體的體積變化。2100433B
“壓力差主動排水”:人為多次制造“壓差”,即利用適當的能量擊密產生的超靜孔隙水壓力為“正壓”,然后同步插入高真空管產生“負壓”,“正壓”和“負壓”形成可大于一個大氣壓的“壓差”,進而可以達到低滲透軟土含水量逐步降低的目的。
“超固結硬殼層”:由于“高真空+大能量擊密”多次相互作用(等效靜壓力可達300-500MPa),使軟土表層形成“超固結硬殼層”,經應力擴散能較好的增大地基的抗變形能力。
“硬殼層作用下不留排水通道工后沉降估算”:通過大量的科研和實踐證明,由于高真空擊密施工后不留排水通道,工后沉降的速率和工后沉降量將明顯小于常規計算。
壓力差主動排水:人為多次制造壓差,即利用適當的能量擊密產生的超靜孔隙水壓力為正壓,然后同步插入高真空管產生負壓,正壓和負壓形成可大于一個大氣壓的壓差,進而可以達到低滲透軟土含水量逐步降低的目的。
超固結硬殼層:由于高真空+大能量擊密多次相互作用(等效靜壓力可達300-500MPa),使軟土表層形成超固結硬殼層,經應力擴散能較好的增大地基的抗變形能力。
硬殼層作用下不留排水通道工后沉降估算:通過大量的科研和實踐證明,由于高真空擊密施工后不留排水通道,工后沉降的速率和工后沉降量將明顯小于常規計算。