图2为围堰填筑过程中超静孔隙水压力随时间变化的曲线,每填筑一层砂袋至填筑下一层砂袋期间,超静孔隙水压力都要经历一次先增长、后消散的过程。比较上下图可知,无排水板时超静孔隙水压力增长的峰值大于有排水板的情况。另外,无排水板时,每层砂袋填筑后的固结过程中,超孔压均不能消散到5 kPa以下,围堰填筑完成后,固结基本完成需要1500天。而在设置了排水板的情况下,在每层砂袋填筑后的时长为1天的固结过程中,超静孔隙水压力均能迅速消散到0. 25kPa以下,最终12天即可完成基本固结。
四、排水板间隔对加固地基作用的影响
本文模拟了三种不同排水板间距下砂袋围堰的填筑过程,间距S分别设置为0. 5m、1m和2m。由图3可知,在该范围下,排水板间距对沉降速度的影响几乎可以忽略。而从图4可以看出,当间距为0. 5m和1m时,超静孔压随时间消散的曲线基本重合,当间距较大为2m时,虽然曲线变化规律与另外两种间距一致,但在围堰填筑和填筑间的固结阶段超静孔隙水压力一直维持在一个较大的值。在S=0. 5m和S= 1m的工况下,超静孔隙水压基本消散耗时大于15天,而当S =2m时,该过程仅需要10天左右。
由此可以得出结论,在工程常用的排水板间距范围内,排水板间距对围堰沉降的影响不明显。排水板间距越大,对超静孔隙水压力的消散的加速作用越小。
五、结论
综上所述,可得结论:( 1)排水板的设置能够使围堰的沉降在更短的时间内达到稳定值,快速消散超静孔隙水压力,加速软土地基固结;(2)在工程常采用的排水板间距范围内,间距对围堰沉降速率的影响不大,但间距越大,排水板加速超静孔隙水压力消散的作用越小,故在实际工程中,需要控制最大间距以满足一定的排水板打设密度,从而达到良好的排水效果。