反壓飽和法是指在堤壩兩側（或一側）填土或堆石（稱為反壓台）以防止基土被擠出，保證堤壩的穩定。
使用反壓飽和法來處理地基，可以就地取材，施工方便，不需要特殊材料，適應變形要求不高的道路工程、水利工程等。但是反壓台占地面積大，在農耕區，用地受限制區不宜使用。這種方法除了可穩定地基外，反平台還可以起防浪防滲作用，又常有可能在防汛期間利用堤背反壓台作為防護搶險的工作場地。
基本介紹
- 中文名：反壓飽和法
- 外文名：back pressure saturation method
- 學科：土木工程
- 釋義：在堤壩兩側填土或堆石
- 作用：穩定地基
- 套用：鐵路和公路交通等
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研究背景
黃土是一種具有大孔性和弱膠結性的典型第四紀沉積物，在水和動荷載作用下極易產生滑坡、震陷和液化等岩土工程病害。20 世紀80 年代末以來，研究人員對黃土地區震害實例的分析結果表明: 飽和及高含水率的黃土在地震作用下較易產生液化，這種現象在巨觀上表現為場地大面積沉陷或斜坡失穩及泥流，具有較高的致災性。進入21 世紀以來，我國中西部黃土地區工程建設方興未艾，大中城市開始向河谷高階地及大厚度黃土塬區大規模擴展，城市給排水及農業灌溉條件的改善使得局部地下水位上升，使得黃土存在較高的潛在地震液化勢，黃土地基抗液化處理成為工程建設所面臨的新課題，為建築抗震安全性提出了新的考驗。
黃土地震液化研究的方法多參考有關規範中砂土液化的研究方法，基於動三軸試驗的室內綜合判別法是評價場地地震液化勢的有效手段之一，而試樣飽和是決定試驗成的敗最關鍵步驟。相比於砂土，黃土由於其特殊的結構性，水的作用下土顆粒之間起膠結作用的可溶性鹽類溶解使得黃土的結構強度降低，處於亞穩態，易在外力作用下產生變形; 再者，由於黃土中存在封閉的孔隙，短時內水難以進入這些孔隙中，使得土體的飽和度較低。因此，如何平衡飽和效率、試驗穩定性與飽和度的關係，是解決黃土動三軸液化試驗技術問題的關鍵所在。
20 世紀90 年代，蘭州地震研究所的研究人員提出的脫氣水位循環差法可使黃土試樣的飽和度在較短時間內( 一般在1h 以內) 達到80%以上，又不致使試樣的結構在飽水過程中破壞。近年來，國內外研究人員將反壓飽和法套用到了黃土領域，以求獲得更高的飽和度和飽和效率。
基本原理
常規反壓飽和的基本原理是，通過外界的加壓裝置提供一個大反壓力，將除氣水壓入土樣之中，從而使試樣孔隙水壓力升高，待孔隙水壓力提高到一定程度時，土樣中的殘餘空氣將會在壓力作用下溶解在水中，從而實現土樣的飽和。大量的試驗證明，對於連通性較好的土，使用反壓飽和可使土樣達到較高的飽和度，並且可以提高試樣的飽和效率。
利用反壓飽和法飽和土樣時，由於施加反壓會導致土樣的孔隙水壓力升高，為了保證試樣在飽和過程中不被破壞，試驗時首先要對試樣施加一級周圍預壓力，然後逐級增加反壓，當增加反壓時，圍壓也同時增加，圍壓與反壓之間應始終保持一定的的壓差。
根據Skempton 孔壓係數B值可以判斷試樣的飽和情況，B值可通過公式計算：
其中Δδ3為某一級圍壓增量，ΔU 為該級圍壓增量所引起的孔隙水壓力增量。根據國內外規範的規定，對於砂土，如果B≥0.95，或者當B 值達不到0.95 且圍壓和反壓連續增加3 級而B 值保持不變或減小，則認為土樣飽和; 否則，再繼續增加圍壓和反壓至試樣飽和。
