基礎(chǔ)工程-地基處理課件

11排水固結(jié)技術(shù)DrainConsolidation地基處理技術(shù)TechnicalofSoilImprovement2排水固結(jié)技術(shù)DrainConsolidation地基處理技1概述排水固結(jié)法能解決軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定問題。可使地基的沉降在預(yù)壓期間基本完成或大部分完成，保證建筑物在使用期間不致產(chǎn)生過大的沉降和沉降差。同時(shí)可增加地基土的抗剪強(qiáng)度，提高地基的承載力和穩(wěn)定性。排水固結(jié)法是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組合而成的。31概述排水固結(jié)法能解決軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)4排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)4根據(jù)排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的不同，排水固結(jié)法可分為堆載預(yù)壓法、砂井(包括袋裝砂井、塑料排水板等)堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降低地下水位法和電滲法。排水固結(jié)法的種類堆載預(yù)壓法和砂井堆載預(yù)壓法唯一的區(qū)別在于：前者的排水系統(tǒng)以天然地基土層本身為主；而后者在天然地基中還人為地增設(shè)了諸如砂井等排水系統(tǒng)。5根據(jù)排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的不同，排水固結(jié)法可分1.1排水固結(jié)法的原理

加固軟土層豎向排水體排水墊層水平排水盲溝61.1排水固結(jié)法的原理加固軟土堆載預(yù)壓法就是用填上等外加荷載來增加總應(yīng)力σ并使超靜孔隙水壓力u消散從而增加有效應(yīng)力σ’的方法。降低地下水位和電滲排水法是總應(yīng)力不變,減少孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力σ’的方法。排水固結(jié)法的原理7堆載預(yù)壓法就是用填上等外加荷載來增加總應(yīng)力σ并使超靜孔隙水壓1.2排水固結(jié)法的應(yīng)用范圍用于處理軟粘土地基，是十分有效的方法。按照使用目的可以解決兩個(gè)問題沉降問題穩(wěn)定問題81.2排水固結(jié)法的應(yīng)用范圍用于處理軟粘土地基，是十分有效的沉降問題(settlementproblems)9沉降問題(settlementproblems)9采用豎向排水固結(jié)與不采用豎向排水固結(jié)的實(shí)測沉降-時(shí)間曲線對比10采用豎向排水固結(jié)與不采用豎向排水固結(jié)的實(shí)測沉降-時(shí)間曲線對比采用豎向排水固結(jié)與不采用豎向排水固結(jié)的實(shí)測沉降-時(shí)間曲線對比11采用豎向排水固結(jié)與不采用豎向排水固結(jié)的實(shí)測沉降-時(shí)間曲線對比不排水-等載預(yù)壓排水-超載預(yù)壓排水的沉降曲線12不排水-等載預(yù)壓排水-超載預(yù)壓排水的沉降曲線12豎向排水提高邊坡穩(wěn)定性13豎向排水提高邊坡穩(wěn)定性13系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)14系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)14系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)材料WickDrainssandgravel15系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)材料WickDrainssand系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)VerticalWickDrains16系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)VerticalWickDraiVerticalWickDrains17VerticalWickDrains17HorizontalDrains水平排水體18HorizontalDrains水平排水體18HorizontalDrains水平排水體19HorizontalDrains水平排水體19系統(tǒng)組成——加壓系統(tǒng)堆載橋頭高填土堆載預(yù)壓場地高填土堆載預(yù)壓20系統(tǒng)組成——加壓系統(tǒng)堆載橋頭高填土堆載預(yù)壓場地高填土堆載臨時(shí)填土堆載預(yù)壓21臨時(shí)填土堆載預(yù)壓21VacuumConsolidation系統(tǒng)組成——加壓系統(tǒng)真空預(yù)壓22VacuumConsolidation系統(tǒng)組成——加壓系統(tǒng)預(yù)壓法是以事先完成的沉降和由于固結(jié)使地基強(qiáng)度增長的兩個(gè)要素為目標(biāo)的，這種加固方法成立的背景，是以具有飽和粘性土地基由于固結(jié)而增加強(qiáng)度，以及所謂一旦地基固結(jié)沉降，即使卸掉荷載實(shí)際上也不恢復(fù)原來狀態(tài)這兩種條件而構(gòu)成的。23預(yù)壓法是以事先完成的沉降和由于固結(jié)使地基強(qiáng)度2砂井排水固結(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算

丹尼爾.莫蘭（Daniel.E.Moran）最早（1925年）將垂直砂井用于土的深層加固，1926年獲得專利。SandDrains242砂井排水固結(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算丹尼爾.莫蘭2.1砂井設(shè)計(jì)砂井地基的設(shè)計(jì)工作即為選擇適當(dāng)?shù)纳熬L度、直徑、間距、以及形成有效的砂井排水系統(tǒng)所需的材料、砂墊層厚度等，以隨地基在批載預(yù)壓過程中，在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)，達(dá)到所需要的固結(jié)度(通常定為80％)。1．砂井直徑和間距常采用“細(xì)而密”原則。一般砂井直徑：300~400mm；間距：6~8倍井徑。袋裝砂井直徑：70~120mm；間距：15~30倍井徑。252.1砂井設(shè)計(jì)砂井地基的設(shè)計(jì)工作即為選擇適當(dāng)?shù)纳熬L2．砂井長度根據(jù)現(xiàn)場各種因素定。（土層厚、有無透水層、壓縮層厚度、承壓水、穩(wěn)定控制、沉降控制量等）一般10~25米。262．砂井長度根據(jù)現(xiàn)場各種因素定。（土層厚、有無透水3．砂井排列正三角形排列正方形排列排水路徑273．砂井排列正三角形排列正方形排列排水路徑272828lldede29lldede294.砂井的布置范圍:大出基礎(chǔ)輪廓線2~4m。5.砂墊層在砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)排水砂墊層，以連接砂井，引出從上層排入砂井的滲流水。砂墊層的厚度一股為0.3~0.5m(水下砂墊層厚度為1.0m左右)。如砂料缺乏，可采用連通砂井的縱橫砂溝代替整片砂墊層。304.砂井的布置范圍:大出基礎(chǔ)輪廓線2~4m。5.砂墊層用固結(jié)度表示為：豎向固結(jié)度由太沙基一維理論計(jì)算。徑向固結(jié)度等應(yīng)變條件下用下式：井徑比2.2砂井地基固結(jié)度的計(jì)算31用固結(jié)度表示為：豎向固結(jié)度由太沙基一維理論計(jì)算。徑向固結(jié)度等2．逐漸加荷條件下地基固結(jié)度的計(jì)算目前常用的有太沙基修正法和曾國熙提出的改進(jìn)的高木俊介法，理論上可以證明，能者是近似的，而后者是精確的。改進(jìn)的高木俊介法通常將實(shí)際荷載簡化為多級等速加荷，最常用的公式為；322．逐漸加荷條件下地基固結(jié)度的計(jì)算目前常用33333434353536362.3地基抗剪強(qiáng)度增長的預(yù)計(jì)372.3地基抗剪強(qiáng)度增長的預(yù)計(jì)373真空預(yù)壓法383真空預(yù)壓法38真空膜39真空膜39水氣收集管道系統(tǒng)40水氣收集管道系統(tǒng)40水氣收集管道系統(tǒng)41水氣收集管道系統(tǒng)41工作原理42工作原理42處理效果數(shù)據(jù)