第三章 排水固結(jié)

第三章排水固結(jié)概述排水固結(jié)法是對天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井（袋裝砂井或塑料排水帶）等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載；或在建筑物建造前在場地先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時強(qiáng)度逐步提高的方法。該法常用于解決軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定問題，可使地基的沉降在加載預(yù)壓期間基本完成或大部分完成，使建筑物在使用期間不致產(chǎn)生過大的沉降和沉降差。同時，可增加地基土的抗剪強(qiáng)度，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。實(shí)際上，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。排水系統(tǒng)是一種手段，如沒有加壓系統(tǒng)，孔隙中的水沒有壓力差就不會自然排出，地基也就得不到加固。如果只增加固結(jié)壓力，不縮短土層的排水距離，則不能在預(yù)壓期間盡快地完成設(shè)計(jì)所要求的沉降量，強(qiáng)度不能及時提高，加載也不能順利進(jìn)行。所以上述兩個系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時總是聯(lián)系起來考慮的。排水固結(jié)法適用于處理各類淤泥、淤泥質(zhì)土及沖填土等飽和粘性土地基。砂井法特別適用于存在連續(xù)薄砂層的地基。但砂井只能加速主固結(jié)而不能減少次固結(jié)，對有機(jī)質(zhì)土和泥炭等次固結(jié)土，不宜只采用砂井法。克服次固結(jié)可利用超載的方法。真空預(yù)壓法適用于能在加固區(qū)形成（包括采取措施后形成）穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基。降低地下水位法、真空預(yù)壓法和電滲法由于不增加剪應(yīng)力，地基不會產(chǎn)生剪切破壞，所以它適用于很軟弱的粘土地基?！纠}3-1】排水固結(jié)法由哪幾個部分組成?（A）加壓系統(tǒng) （B）砂樁 （C）排水系統(tǒng) （D）填土 （E）量測系統(tǒng)【正確答案】AC【解】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。排水系統(tǒng)主要在于改變地基原有的排水邊界條件，增加孔隙水排出的途徑，縮短排水距離。加壓系統(tǒng)，是指對地基施行預(yù)壓的荷載，它使地基土的固結(jié)壓力增加而產(chǎn)生固結(jié)。【例題3-2】在排水系統(tǒng)中，屬于水平排水體的有：（A）普通砂井 （B）袋裝砂井 （C）塑料排水帶 （D）砂墊層【正確答案】D【解】在排水系統(tǒng)中豎向排水體有普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。水平排水帶中有砂墊層。例題3-3】豎向排水體在工程中的應(yīng)用有：(A)普通砂井 (B)砂墊層 (C)袋裝砂井 (D)塑料排水帶【正確答案】ACD【解】在排水系統(tǒng)中豎向排水體有普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。水平排水帶中有砂墊層?！纠}3-4】排水固結(jié)法加固地基的作用有：(A)提高承載力(B)減少沉降(C)提高穩(wěn)定性(D)復(fù)合地基(E)加筋【正確答案】ABC【解】排水固結(jié)法是對天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井(袋裝砂井或塑料排水帶)等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載；或在建筑物建造前在場地先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時強(qiáng)度逐步提高的方法。該法常用于解決軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定問題，可使地基的沉降在加載預(yù)壓期間基本完成或大部分完成，使建筑物在使用期間不致產(chǎn)生過大的沉降和沉降差。同時，可增加地基土的抗剪強(qiáng)度，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。【例題3-5】排水固結(jié)法適用于處理下列哪些地基土?(A)淤泥(B)淤泥質(zhì)土(C)泥炭土(D)沖填土(E)有機(jī)質(zhì)土(F)砂性土【正確答案】ABD【解】排水固結(jié)法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和沖填土等飽和粘性土地基。對于在持續(xù)荷載作用下體積會發(fā)生很大壓縮，強(qiáng)度會明顯增長的土，這種方法特別適用。對超固結(jié)土，只有當(dāng)土層的有效上覆壓力與預(yù)壓荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力水平明顯大于土的先期固結(jié)壓力時，土層才會發(fā)生明顯的壓縮。豎井排水預(yù)壓法對處理泥炭土、有機(jī)質(zhì)土和其他次固結(jié)變形占很大比例的土效果較差，只有當(dāng)主固結(jié)變形和次固結(jié)變形相比所占比例較大時才有明顯效果?！纠}3-6】預(yù)壓法加固下列哪些地基時可不設(shè)置豎向排水體?(A)軟土層厚度小于4m (B)軟土層厚度超過4m (C)軟土層含較多薄粉砂夾層(D)真空預(yù)壓工程【正確答案】AC【解】預(yù)壓法處理地基分為堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩類，降水預(yù)壓和電滲排水預(yù)壓在工程上應(yīng)用甚少。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。通常，當(dāng)軟土層厚度小于4m時，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，軟土層厚度超過4m時，為加速預(yù)壓過程，應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎井排水預(yù)壓法處理地基。對真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。當(dāng)軟土層含較多薄粉砂夾層時，在滿足工期要求情況下，可不設(shè)置排水豎井。加固機(jī)理堆載預(yù)壓加固機(jī)理預(yù)壓法是在建筑物建造以前，在建筑場地進(jìn)行加載預(yù)壓，使地基的固結(jié)沉降基本完成并提高地基土強(qiáng)度的方法。在飽和軟土地基上施加荷載后，孔隙水被緩慢排出，孔隙體積隨之逐漸減少，地基發(fā)生固結(jié)變形。同時隨著超靜水壓力逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸提高，地基土強(qiáng)度就逐漸增長。在荷載作用下，土層的固結(jié)過程就是超靜孔隙水壓力（簡稱孔隙水壓力）消散和有效應(yīng)力增加的過程。如地基內(nèi)某點(diǎn)的總應(yīng)力增量為Ac，有效應(yīng)力增量為2，孔隙水壓力增量為Au，則三者滿足以下關(guān)系：Ac'=Ac-Au用填土等外加荷載對地基進(jìn)行預(yù)壓，是通過增加總應(yīng)力Ac并使孔隙水壓力Au消散而增加有效應(yīng)力Ac'的方法。堆載預(yù)壓是在地基中形成超靜水壓力的條件下排水固結(jié)，稱為正壓固結(jié)。地基土層的排水固結(jié)效果與它的排水邊界有關(guān)。根據(jù)固結(jié)理論，在達(dá)到同一固結(jié)度時，固結(jié)所需的時間與排水距離的長短平方成正比。軟粘土層越厚，一維固結(jié)所需的時間越長。如果淤泥質(zhì)土層厚度大于10?20m，要達(dá)到較大固結(jié)度U>80%，所需的時間要幾年至幾十年之久。為了加速固結(jié)，最為有效的方法是在天然土層中增加排水途徑，縮短排水距離，在天然地基中設(shè)置垂向排水體。這時土層中的孔隙水主要通過砂井和部分從豎向排出。所以砂井（袋裝砂井或塑料排水帶）的作用就是增加排水條件。為此，縮短了預(yù)壓工程的預(yù)壓期，在短期內(nèi)達(dá)到較好的固結(jié)效果，使沉降提前完成；加速地基土強(qiáng)度的增長，使地基承載力提高的速率始終大于施工荷載的速率，以保證地基的穩(wěn)定性，這一點(diǎn)無論從理論和實(shí)踐上都得到了證實(shí)。真空預(yù)壓加固機(jī)理真空預(yù)壓法是在需要加固的軟土地基表面先鋪設(shè)砂墊層，然后埋設(shè)垂直排水管道，再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過砂墊層內(nèi)埋設(shè)的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，使其形成真空，增加地基的有效應(yīng)力。當(dāng)抽真空時，先后在地表砂墊層及豎向排水通道內(nèi)逐步形成負(fù)壓，使土體內(nèi)部與排水通道、墊層之間形成壓差。在此壓差作用下，土體中的孔隙水不斷由排水通道排出，從而使土體固結(jié)。真空預(yù)壓的原理主要反映在以下幾個方面：薄膜上面承受等于薄膜內(nèi)外壓差的荷載。地下水位降低，相應(yīng)增加附加應(yīng)力。封閉氣泡排出，土的滲透性加大。真空預(yù)壓是通過覆蓋于地面的密封膜下抽真空，使膜內(nèi)外形成氣壓差，使粘土層產(chǎn)生固結(jié)壓力。即是在總應(yīng)力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力的方法。真空預(yù)壓和降水預(yù)壓是在負(fù)超靜水壓力下排水固結(jié)，稱為負(fù)壓固結(jié)?！纠}3-7】排水固結(jié)法中哪些方法適用于處理很軟弱的飽和粘性土地基?(A)降低地下水位法 (B)真空預(yù)壓法 (C)電滲法(D)堆載預(yù)壓法 (E)超載預(yù)壓法【正確答案】ABC【解】降低地下水位法、真空預(yù)壓法和電滲法由于不增加剪應(yīng)力，地基不會產(chǎn)生剪切破壞，所以它適用于很軟弱的飽和粘性土地基。【例題3-8】用于連續(xù)薄砂層的排水固結(jié)法有哪些；可克服次固結(jié)的有哪些?(A)砂井法 (B)堆載法 (C)真空預(yù)壓 (D)超載法【正確答案】(AB)(D)【解】排水固結(jié)法適用于處理各類淤泥、淤泥質(zhì)土及沖填土等飽和粘性土地基。砂井法特別適用于存在連續(xù)薄砂層的地基。但砂井只能加速主固結(jié)而不能減少次固結(jié)，對有機(jī)質(zhì)土和泥炭等次固結(jié)土，不宜只采用砂井法。克服次固結(jié)可利用超載的方法。真空預(yù)壓法適用于能在加固區(qū)形成(包括采取措施后形成)穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基?！纠}3-9】真空預(yù)壓的原理主要有哪些方面?(A)薄膜上面承受等于薄膜內(nèi)外壓差的荷載(B)地下水位降低，相應(yīng)增加附加應(yīng)力(C)封閉氣泡排出，土的滲透性加大 (D)超孔隙水壓力的消散【正確答案】ABC【解】真空預(yù)壓的原理主要反映在以下幾個方面：薄膜上面承受等于薄膜內(nèi)外壓差的荷載。地下水位降低，相應(yīng)增加附加應(yīng)力。封閉氣泡排出，土的滲透性加大。真空預(yù)壓是在總應(yīng)力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力的方法。真空預(yù)壓和降水預(yù)壓是在負(fù)超靜水壓力下排水固結(jié)，稱為負(fù)壓固結(jié)?！纠}3-10】理論上,真空預(yù)壓法可產(chǎn)生的最大荷載為：(A)50kPa(B)75kPa(C)80kPa(D)100kPa(E)120kPa【正確答案】D【解】理論上，當(dāng)?shù)鼗_(dá)到完全真空時，可產(chǎn)生1個大氣壓即100kPa的預(yù)壓荷載?！纠}3-11】工程實(shí)際中,真空預(yù)壓法可產(chǎn)生的最大荷載約為：(A)50kPa(B)70kPa(C)85kPa(D)100kPa (E)120kPa【正確答案】C【解】理論上，當(dāng)?shù)鼗_(dá)到完全真空時，可產(chǎn)生1個大氣壓即100kPa的預(yù)壓荷載。但在實(shí)際工程中，根據(jù)目前的技術(shù)能力，使地基達(dá)到完全真空是不可能的，一般能達(dá)到85?90kPa。【例題3-12】下列哪一種或幾種預(yù)壓法不需控制加荷速率?(A)砂井堆載預(yù)壓 (B)堆載 (C)砂井真空預(yù)壓(D)降水預(yù)壓 (E)超載預(yù)壓【正確答案】CD【解】真空預(yù)壓是通過覆蓋于地面的密封膜下抽真空，使膜內(nèi)外形成氣壓差，使粘土層產(chǎn)生固結(jié)壓力。即是在總應(yīng)力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力的方法。真空預(yù)壓和降水預(yù)壓是在負(fù)超靜水壓力下排水固結(jié)，故也稱為負(fù)壓固結(jié)。其余的堆載預(yù)壓方法總應(yīng)力增加，為了防止地基土剪切破壞，因此要控制加荷速率?！纠}3-13】下列哪一種或幾種預(yù)壓法為正壓固結(jié)?哪一種或幾種預(yù)壓法為負(fù)壓固結(jié)?(A)砂井堆載預(yù)壓 (B)堆載預(yù)壓 (C)砂井真空預(yù)壓 (D)降水預(yù)壓 (E)超載預(yù)壓【正確答案】(ABE)(CD)【解】真空預(yù)壓是通過覆蓋于地面的密封膜下抽真空，使膜內(nèi)外形成氣壓差，使粘土層產(chǎn)生固結(jié)壓力。即是在總應(yīng)力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力的方法。真空預(yù)壓和降水預(yù)壓是在負(fù)超靜水壓力下排水固結(jié)，故也稱為負(fù)壓固結(jié)。其余的堆載預(yù)壓方法總應(yīng)力增加，為了防止地基土剪切破壞，因此要控制加荷速率。3.3設(shè)計(jì)與計(jì)算排水固結(jié)法的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是進(jìn)行排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使地基在受壓過程中排水固結(jié)、強(qiáng)度相應(yīng)增加以滿足逐漸加荷條件下地基穩(wěn)定性的要求，并加速地基的固結(jié)沉降，縮短預(yù)壓的時間。計(jì)算理論(1)瞬時加荷條件下固結(jié)度計(jì)算不同條件下平均固結(jié)度計(jì)算公式見表3-1表3-1不同條件下平均固結(jié)度計(jì)算公式序號平均固結(jié)度計(jì)算公式序號豎向排水固結(jié)(U>30%)zU=1-旦e-耕z 兀2Tezaghi解內(nèi)徑向排水固結(jié)8htU=1-eF(n)dr8ChF(n)d2eBarron解豎向和內(nèi)徑向排水固結(jié)(砂井地基平均固結(jié)度)LCh8 -( h+v)tU=1一?e F(n)d?4H2rz 兀2=1-(1-Ur)(1-Uz)兀2C+v4H2n2—F(n)= ln(n)-n2-1dn= edw3n2-14n2砂井未貫穿受壓土U=Q兀+(1-Q)Uz層的平均固結(jié)度1-^eF(n)d2兀28ChF(n)d2e普遍表達(dá)式U=1-a?e表中：cv豎向固結(jié)系數(shù)，c=va?ywc——徑向固結(jié)系數(shù)(或稱水平向固結(jié)系數(shù)),hch=d——每一個砂井有效影響范圍的直徑；ekh(1+e)a?yw砂井直徑。(2)逐漸加荷條件下地基固結(jié)度的計(jì)算以上計(jì)算固結(jié)度的理論公式都是假設(shè)荷載是一次瞬間加足的。實(shí)際工程中，荷載總是分級逐漸施加的。因此，根據(jù)上述理論方法求得固結(jié)時間關(guān)系或沉降時間關(guān)系都必須加以修正。修正的方法有改進(jìn)的太沙基法和改進(jìn)的高木俊介法。改進(jìn)的太沙基法對于分級加荷的情況，太沙基的修正方法是假定：每一級荷載增量pi所引起的固結(jié)過程是單獨(dú)進(jìn)行的，與上一級荷載增量所引起的固結(jié)度完全無關(guān)；

總固結(jié)度等于各級荷載增量作用下固結(jié)度的疊加;每一級荷載增量p在等速加荷經(jīng)過時間t的固結(jié)度與在t/2時的瞬時加荷的固結(jié)度相同，也即計(jì)算固結(jié)的時間為t/2。在加荷停止以后，在恒載作用期間的固結(jié)度，即時間t大于T(此處T為p的加載期)iii時的固結(jié)度和在Tl時瞬時加荷p后經(jīng)過時間ft-的固結(jié)度相同；2 i ( 2丿所算得的固結(jié)度僅是對本級荷載而言，對總荷載還要按荷載的比例進(jìn)行修正。對多級等速加荷，修正通式為：EApEAp式中 U‘——多級等速加荷，t時刻修正后的平均固結(jié)度；tU——瞬時加荷條件的平均固結(jié)度；rzTi-1、Ti——分別為每級等速加荷的起點(diǎn)和終點(diǎn)時間(從時間0點(diǎn)起算)。當(dāng)計(jì)算某一級加i-1i荷期間t的固結(jié)度時，則T.改為t;Ap.——第i級荷載增量，如計(jì)算加荷過程中某一時刻t的固結(jié)度時，則用該時刻相對應(yīng)的荷載增量。改進(jìn)的高木俊介法該法是根據(jù)巴倫理論，考慮變速加荷使砂井地基在輻射向和垂直向排水條件下推導(dǎo)出砂井地基平均固結(jié)度的，其特點(diǎn)是不需要求得瞬時加荷條件下地基固結(jié)度，而是可直接求得修正后的平均固結(jié)度。修正后的平均固結(jié)度為：IMP(3-2)IMP(3-2)式中式中U‘——t時多級荷載等速加荷修正后的平均固結(jié)度(%)；tEAp——各級荷載的累計(jì)值；q.——第n級荷載的平均加速度率(kPa/d)；IT..、T.——分別為各級等速加荷的起點(diǎn)和終點(diǎn)時間(從零點(diǎn)起算)，當(dāng)計(jì)算某一級等速1加荷過程中時間t的固結(jié)度時，則T.改為t；Ia、B 見表3-1。影響砂井固結(jié)度的幾個因素關(guān)于初始孔隙水壓力。關(guān)于涂抹作用。

當(dāng)排水豎井采用擠土方式施工時，應(yīng)考慮涂抹對土體固結(jié)的影響。當(dāng)豎井的縱向通水量q。與天然土層水平向滲透系數(shù)k的比值較小，且長度又較長時，尚應(yīng)考慮井阻影響。瞬時wh加載條件下，考慮涂抹和井阻影響時，豎井地基徑向排水平均固結(jié)度可按下式計(jì)算(3-3a)(3-3b)— -叫(3-3a)(3-3b)U=1—eFd2rF=F+F+Fnsr式中UrFn=ln(n)式中UrFn=ln(n)—4F=sFrn215(3-3c)—h一1lnsks兀2l2_kh4qw(3-3d)(3-3e)固結(jié)時間t時豎井地基徑向排水平均固結(jié)度；kh——天然土層水平向滲透系數(shù)(cm/s)；涂抹區(qū)土的水平向滲透系數(shù)，可取k涂抹區(qū)土的水平向滲透系數(shù)，可取kscm/s)；s——涂抹區(qū)直徑d與豎井直徑d的比值，可取s=2.0?3.0,對中等靈敏粘性土取sw低值，對高靈敏粘性土取高值；L――豎井深度(cm)；q――豎井縱向通水量，為單位水力梯度下單位時間的排水量(cm3/s)；w一級或多級等速加荷條件下，考慮涂抹和井阻影響時豎井穿透受壓土層地基之平均固結(jié)度82可按式(3-2)計(jì)算，其中?= ,X-8乩+』。兀2 Fnd4H2關(guān)于砂料的阻力。地基土抗剪強(qiáng)度增長的預(yù)估在預(yù)壓荷載作用下，隨著排水固結(jié)的進(jìn)程，地基土的抗剪強(qiáng)度就隨著時間而增長；另一方面，剪應(yīng)力隨著荷載的增加而加大，而且剪應(yīng)力在某種條件(剪切蠕動)下，還能導(dǎo)致強(qiáng)度的衰減。因此，地基中某一點(diǎn)在某一時刻的抗剪強(qiáng)度e可表示為：fe=e+At—At (3-4)ff0fc fe式中e0——地基中某點(diǎn)在加荷之前的天然地基抗剪強(qiáng)度。用十字板或無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、三軸不排水剪切試驗(yàn)測定；

A^.——由于固結(jié)而增長的抗剪強(qiáng)度增量；fcA仟——由于剪切蠕動而引起的抗剪強(qiáng)度衰減量。f考慮到由于剪切蠕動所引起強(qiáng)度衰減部分At.目前尚難提出合適的計(jì)算方法，故該式f為：為：(3-5)式中n是考慮剪切蠕變及其它因素對強(qiáng)度影響的一個綜合性的折減系數(shù)。耳值與地基土在附加剪應(yīng)力作用下可能產(chǎn)生的強(qiáng)度衰減作用有關(guān)，根據(jù)國內(nèi)有些地區(qū)實(shí)測反算的結(jié)果，n值為0.8?0.85。如判斷地基土沒有強(qiáng)度衰減可能時，則n=1.0。AtAtfc=k-Ao1_-Au=k-Ao-U1IAo1丿 1t(3-6)堆載預(yù)壓法設(shè)計(jì)堆載預(yù)壓法設(shè)計(jì)包括加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。加壓系統(tǒng)主要指堆載預(yù)壓計(jì)劃以及堆載材料的選用；排水系統(tǒng)包括豎向排水體的材料選用、排水體長度、斷面、平面布置的確定。(1)加壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)堆載預(yù)壓，根據(jù)土質(zhì)情況分為單級加荷和多級加荷；根據(jù)堆載材料分為自重預(yù)壓、加荷預(yù)壓和加水預(yù)壓。堆載一般用填土、砂石等散粒材料；油罐通常利用灌體充水對地基進(jìn)行預(yù)壓。對堤壩等以穩(wěn)定為控制的工程，則以其本身的重量有控制地分級逐漸加載，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。由于軟粘土地基抗剪強(qiáng)度低，無論直接建造建筑物還是進(jìn)行堆載預(yù)壓往往都不可能快速加載，而必須分級逐漸加荷，待前期荷載下地基強(qiáng)度增加到足已加下一級荷載時方可加下一級荷載。其計(jì)算步驟是，首先用簡便的方法確定一個初步的加荷計(jì)劃，然后校核這一加荷計(jì)劃下的地基的穩(wěn)定性和沉降，具體計(jì)算步驟如下：利用地基的天然地基土抗剪強(qiáng)度計(jì)算第一級容許施加的荷載p。對長條梯形填土，可根據(jù)Fellennius公式估算：p=5.52c/K (3-7)1u式中K——安全系數(shù)，建議采用1.1?1.5;c――天然地基土的不排水抗剪強(qiáng)度(kPa),由無側(cè)限、三軸不排水試驗(yàn)或原位十字u板剪切試驗(yàn)測定；計(jì)算第一級荷載下地基強(qiáng)度增長值。在p荷載作用下，經(jīng)過一段時間預(yù)壓地基強(qiáng)度會提高，提高以后的地基強(qiáng)度為c，u1c=耳(c+Ac') (3-8)u1 uu式中Ac，為p作用下地基因固結(jié)而增長的強(qiáng)度。它與土層的固結(jié)度有關(guān)，一般可先假定一u1固結(jié)度，通?？杉俣?0%,然后求出強(qiáng)度增量Ac'。耳為考慮剪切蠕動的強(qiáng)度折減系數(shù)。u計(jì)算pi作用下達(dá)到所確定固結(jié)度與所需要的時間。根據(jù)第二步所得到的地基強(qiáng)度c計(jì)算第二級所施加的荷載p。u1 2p=552cui (3-9)2K按以上步驟確定的加荷計(jì)劃進(jìn)行每一級荷載下地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算。如穩(wěn)定性不滿足要求，則調(diào)整加荷計(jì)劃。計(jì)算預(yù)壓荷載下地基的最終沉降量和預(yù)壓期間的沉降量。(2)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)豎向排水體材料選擇豎向排水體可采用普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。若需要設(shè)置豎向排水體長度超過20m，建議采用普通砂井。豎向排水體深度設(shè)計(jì)豎向排水體深度主要根據(jù)土層的分布、地基中附加應(yīng)力大小、施工期限和施工條件以及地基穩(wěn)定性等因素確定。當(dāng)軟土層不厚、底部有透水層時，排水體應(yīng)盡可能穿透軟土層；當(dāng)深厚的高壓縮性土層間有砂層或砂透鏡體時，排水體應(yīng)盡可能打至砂層或砂透鏡體。而采用真空預(yù)壓時應(yīng)盡量避免排水體與砂層相連接，以免影響真空效果；對于無砂層的深厚地基則可根據(jù)其穩(wěn)定性及建筑物在地基中造成的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比值確定(一般為0.1?0.2)；按穩(wěn)定性控制的工程，如路堤、土壩、岸坡、堆料等，排水體深度應(yīng)通過穩(wěn)定分析確定，排水體長度應(yīng)大于最危險滑動面的深度。按沉降控制的工程，排水體長度可從壓載后的沉降量滿足上部建筑物容許的沉降量來確定。豎向排水體長度一般為10?25m。豎向排水體平面布置設(shè)計(jì)普通砂井直徑一般為200mm?500mm，井徑比為6?8。袋裝砂井直徑一般為70mm?100mm，井徑比為15?30。塑料排水帶常用當(dāng)量直徑表示，塑料排水帶寬度為b，厚度為5，則換算直徑可按下式計(jì)算:DP=a算:DP=a2(b+5)兀(3-10)式中a為換算系數(shù),一般a=0.75?1.0。塑料排水帶尺寸一般為100mmX4mm，井徑比為式中a為換算系數(shù),30。豎向排水體直徑和間距主要取決于土的固結(jié)性質(zhì)和施工期限的要求。排水體截面大小只要能及時排水固結(jié)就行，由于軟土的滲透性比砂性土為小，所以排水體的理論直徑可很小。但直徑過小，施工困難，直徑過大對增加固結(jié)速率并不顯著。從原則上講，為達(dá)到同樣的固結(jié)度，縮短排水體間距比增加排水體直徑效果要好，即井距和井間距關(guān)系是“細(xì)而密”比“粗而稀”為佳。豎向排水體在平面上可布置成正三角形（梅花形）或正方形，以正三角形排列較為緊湊和有效。正方形排列的每個砂井，其影響范圍為一個正方形，正三角形排列的每個砂井，其影響范圍則為一個正六邊形。在實(shí)際進(jìn)行固結(jié)計(jì)算時，由于多邊形作為邊界條件求解很困難，為簡化起見，巴倫建議每個砂井的影響范圍由多邊信改為由面積與多邊形面積相等的圓來求解。正方形排列時：d=、：--1=1.131e臥正三角形排列時：dr；蘭3-1=1051e\兀式中d——每一個砂井有效影響范圍的直徑；e1——砂井間距。豎向排水體的布置范圍一般比建筑物基礎(chǔ)范圍稍大為好。擴(kuò)大的范圍可由基礎(chǔ)的輪廓線向外增大大約2?4m。4） 砂料設(shè)計(jì)制作砂井的砂宜用中粗砂，砂的粒徑必須能保證砂井具有良好的透水性。砂井粒度要不被粘土顆粒堵塞。砂應(yīng)是潔凈的，不應(yīng)有草根等雜物，其含泥量不能超過3%。5） 地表排水砂墊層設(shè)計(jì)為了使砂井排水有良好的通道，砂井頂部應(yīng)鋪設(shè)砂墊層，以連通各砂井將水排到工程場地以外。砂墊層采用中粗砂，含泥量應(yīng)小于3%。砂墊層應(yīng)形成一個連續(xù)的、有一定厚度的排水層，以免地基沉降時被切斷而使排水通道堵塞。陸上施工時，砂墊層厚度一般取0.5m左右；水下施工時，一般為1m左右。砂墊層的寬度應(yīng)大于堆載寬度或建筑物的底寬，并伸出砂井區(qū)外邊線2倍砂井直徑。在砂料貧乏地區(qū)，可采用連通砂井的縱橫砂溝代替整片砂墊層。現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)計(jì)堆載預(yù)壓法現(xiàn)場監(jiān)測項(xiàng)目一般包括地面沉降觀測、水平位移觀測和孔隙水壓力觀測，如有條件可徑向地基中深層沉降和水平位移觀測。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，提出如下控制要求：對豎井地基，最大豎向變形量每天不應(yīng)超過15mm,對天然地基，最大豎向變形量每天不應(yīng)超過10mm；邊樁水平位移每天不應(yīng)超過5mm；地基中孔壓不得超過預(yù)壓荷載的50?60%，并且應(yīng)根據(jù)上述觀察資料綜合分析、判斷地基的穩(wěn)定性。預(yù)壓荷載的卸荷時間一般控制在固結(jié)度為85%左右?！纠}3-14】排水固結(jié)法的設(shè)計(jì)原則為：(A)加固期限盡量短(B)固結(jié)沉降要快 (C)充分增加強(qiáng)度 (D)注意安全【正確答案】ABCD【解】排水固結(jié)法的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是進(jìn)行排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使地基在受壓過程中排水固結(jié)、強(qiáng)度相應(yīng)增加以滿足逐漸加荷條件下地基穩(wěn)定性的要求，并加速地基的固結(jié)沉降，縮短預(yù)壓的時間確定豎向排水體的直徑、間距、深度和排列方式；確定預(yù)壓荷載的大小和預(yù)壓時間，要求做到：1、加固期限盡量短；2、固結(jié)沉降要快；3、充分增加強(qiáng)度；4、注意安全?！纠}3-15】砂井地基固結(jié)度包含以下哪幾個部分?(A)豎向排水固結(jié) (B)向內(nèi)徑向排水固結(jié) (C)瞬時加荷條件下的固結(jié) (D)逐漸加荷條件下的固結(jié)(E)向外徑向排水固結(jié)【正確答案】AB【解】砂井地基的固結(jié)度由兩部分組成，一部分為豎向排水固結(jié)度，另一部分為向內(nèi)徑向排水固結(jié)度?！纠}3-16】塑料排水帶的寬度為100mm，厚度為5mm，則其當(dāng)量換算直徑(換算系數(shù)取1.0)為：(A)25.2mm (B)66.8mm (C)33.4mm (D)50.4mm【正確答案】B【解】塑料排水帶常用當(dāng)量直徑表示，設(shè)計(jì)時，將塑料排水板換算成相當(dāng)直徑的砂井，是根據(jù)兩種排水體與土的接觸面積相等的原理進(jìn)行的。塑料排水帶寬度為b，厚度為，則換算直徑可按下式計(jì)算:=1.0=1.0x2120+52冗=66.8mm【例題3-17】排水豎井的直徑為200mm，采用間距為1.5m的等邊三角形布置，則豎井的有效排水直徑最接近下列哪個值?(A)1.5m (B)1.6m (C)1.7m (D)1.8m【正確答案】B【解】正方形排列的每個砂井，其影響范圍為一個正方形，正三角形排列的每個砂井，其影響范圍則為一個正六邊形。在實(shí)際進(jìn)行固結(jié)計(jì)算時，由于多邊形作為邊界條件求解很困難，為簡化起見，巴倫建議每個砂井的影響范圍由多邊信改為由面積與多邊形面積相等的圓來求解。正方形排列時：d--1=1.131e丫兀正三角形排列時：d=,2--1=1051eV兀式中d——每一個砂井有效影響范圍的直徑；e1——砂井間距。\2j3因此，de= -1=1.051=1.05x1.5=1.575me ?！纠}3-18】塑料排水帶的寬度為100mm，厚度為5mm，采用間距為2.0m的正方形布置，則其有效排水直徑最接近下列哪個值?(A)2.0m (B)2.1m (C)2.15 (D)2.25m (E)2.3m (F)2.35【正確答案】D【解】正方形排列的每個砂井，其影響范圍為一個正方形，正三角形排列的每個砂井，其影響范圍則為一個正六邊形。在實(shí)際進(jìn)行固結(jié)計(jì)算時，由于多邊形作為邊界條件求解很困難，為簡化起見，巴倫建議每個砂井的影響范圍由多邊信改為由面積與多邊形面積相等的圓來求解。正方形排列時：d=〕--1=1.131e、兀I_l正三角形排列時：d= -1=1051e\冗式中d——每一個砂井有效影響范圍的直徑；e1——砂井間距。-1=-1=1.131=1.13x2=因此，de2.26m【例題3-19】有一飽和軟粘土層，厚度H=8m,壓縮模量Es=1.8MPa，地下水位與飽和軟粘土層頂面相齊。先準(zhǔn)備分層鋪設(shè)1m砂墊層(重度為18kN/m3)，施工塑料排水板至飽和軟粘土層底面。然后采用80kPa大面積真空預(yù)壓3個月，固結(jié)度達(dá)到80%。(沉降修正系數(shù)取1.0,附加應(yīng)力不隨深度變化)1、 地基最終固結(jié)沉降接近下列哪一個值?(A)36cm (B)44cm (C)50cm (D)55cm【正確答案】B2、 軟粘土層的殘余沉降接近下列哪一個值?(A)7cm(B)9cm(C)10cm (D)11cm【正確答案】B【解】排水固結(jié)沉降計(jì)算固結(jié)度Ut的定義：在時間t內(nèi)固結(jié)下沉量st與最終固結(jié)下沉量s之比。根據(jù)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范沉降計(jì)算公式：附加壓力值p0為：p0=80kPa(真空預(yù)壓)+rxh(砂墊層)=98kPa附加應(yīng)力不隨深度變化，則附加應(yīng)力系數(shù)?=1壓縮層深度H=8m,壓縮模量為1.8MPa沉降修正系數(shù)屮s=1.0如果不考慮次固結(jié)，最終固結(jié)下沉量s=98x8/1800=43.56cm軟粘土層的殘留沉降量為：43.56cmx(1-0.8)=&71cm【例題3-20】地基土為淤泥質(zhì)粘土層，固結(jié)系數(shù)Cv=1.1x10-3cm2/s,Ch=8.5x10-4cm2/s，滲透系數(shù)kv=2.2x10-7cm/s,kh=1.7x10-7cm/s，受壓土層厚度28m，采用塑料排水板(寬度b=100mm,厚度5=4.5mm)豎井，排水板為等邊三角形布置，間距1.1m,豎井底部為不透水粘土層，豎井穿過受壓土層。采用真空結(jié)合堆載預(yù)壓方案處理。真空預(yù)壓的荷載相當(dāng)于80kPa,堆載預(yù)壓總加載量為120kPa，分兩級等速加載。其加載過程為：真空預(yù)壓加載80kPa，預(yù)壓時間60d。第一級堆載60kPa,10d內(nèi)勻速加載，之后預(yù)壓時間30d。第二級堆載60kPa,10d內(nèi)勻速加載，之后預(yù)壓時間60d。1、 該地基的總加載量接近下列哪一個值?(A)80kPa(B)120kPa (C)160kPa (D)200kPa (E)260kPa【正確答案】D2、 該地基的總預(yù)壓時間為?(A)90d (B)110d (C)150d (D)170d (E)200d【正確答案】D3、 塑料排水板的當(dāng)量直徑接近下列哪一個值?(A)33mm (B)66mm (C)24mm (D)48mm【正確答案】B4、塑料排水板的有效排水直徑最接近下列哪個值?(A)1.10m (B)1.15m (C)1.20 (D)1.25m【正確答案】B5、井徑比最接近下列哪個值?(A)16.5 (B)18.0 (C)17.5 (D)18.8【正確答案】C6、 在不考慮排水板的井阻和涂抹影響下Fn最接近下列哪個值？(A)1.9 (B)2.0 (C)2.1 (D)2.2【正確答案】C7、 參數(shù)a最接近下列哪個值？(A)0.7(B)0.8 (C)0.85 (D)0.9 (E)0.95【正確答案】B8、 在不考慮排水板的井阻和涂抹影響下0最接近下列哪個值？(A)0.0185(1/d) (B)0.0195(1/d) (C)0.0205(1/d) (D)0.0215(1/d)【正確答案】C9、 在不考慮排水板的井阻和涂抹影響下真空預(yù)壓所產(chǎn)生的總固結(jié)度最接近下列哪個值?(A)0.30 (B)0.35 (C)0.40 (D)0.45【正確答案】C10、 在不考慮排水板的井阻和涂抹影響下第一級堆載所產(chǎn)生的總固結(jié)度最接近下列哪個值?(A)0.23 (B)0.25 (C)0.27 (D)0.29【正確答案】C11、在不考慮排水板的井阻和涂抹影響下第二級堆載所產(chǎn)生的總固結(jié)度最接近下列哪個值?(A)0.20(B)0.22(C)0.24(D)0.26【正確答案】C12、在不考慮排水板的井阻和涂抹影響下受壓土層的平均固結(jié)度最接近下列哪個值?(A)0.87 (B)0.90 (C)0.93 (D)0.95【正確答案】B【解】固結(jié)度計(jì)算地基的總加載量為200kPa(80kPa(真空預(yù)壓)+120kPa(堆載))，總預(yù)壓時間為170d(60d(真空預(yù)壓時間)+10d(第一級加載時間)+30d(第一級加載預(yù)壓時間)+10d(第二級加載時間)+60d(第二級加載預(yù)壓時間))地基平均固結(jié)度按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)式(5.2.7)計(jì)算。其中：=n~qj—(Ti-T.,)—半e-加(e巧―e巧―)t："piz-1Bq—第z級荷載的加載速率(kPa/d)，本題中：.q真空預(yù)壓加載速率，可一次連續(xù)抽真空至最大壓力，q=80kPa/d；q、q均為10天內(nèi)加載60kPa，q=G=6kPa/d。2 3 2 3SAp—各級荷載的累加值200kPa。T.—1，T.,t—第z級荷載加載的起始和終止時間和總固結(jié)時間(d)；真空加載：T0=0,T=1第一次堆載：T2=60,T3=70第二次堆載：T4=100,T5=110總固結(jié)時間：t=170塑料排水板的當(dāng)量直徑為：d=2x(b+5)/n=2x(100+4.5)/n=66.5mmp有效排水直徑：d=1.05X1100=1155mme井徑比：n=d/d=1155/66.5=17.4，滿足規(guī)范要求n=15?22epa、B—參數(shù)，按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ99—2002)表5.2.7采用，本題中：Fnn2n2ln(n)Fnn2n2ln(n)一3n2一14n2=2.117a=8/冗2=0.811° 8C 兀2C8x8.5x10一4 兀2x1.1x10一3卩=亠+亠=+Fd2 4H2 2.117x115.52 4x28002ne=2.41x10―7+3.46x10—10=2.411x10-7(1/s)=0.020(8/d)U=竺[(1—0)_0.811e—0.0208x170(e0.0208x1—e0)]t2000.0208+-^[(70—60)—0.811e—0.0208x170(e0.0208x70—e0.0208x60)]2000.0208+6[(110—100)—0.811e—0.0208x170(e0.0208x110—e0.0208x100)]2000.0208=0.3905+0.2726+0.2369=0.900【例題3-21】地基土為淤泥質(zhì)粘土層，固結(jié)系數(shù)C=Ch=1.8x10-3cm2/s,受壓土層厚度vh20m,袋裝砂井直徑d=70mm,為等邊三角形布置，間距1.4m,深度為20m,砂井底部為不w透水層，砂井打穿受壓土層。預(yù)壓荷載總壓力為100kPa，分兩級等速加載。其加載過程為：第一級堆載60kPa,10d內(nèi)勻速加載,之后預(yù)壓時間20d。第二級堆載40kPa,10d內(nèi)勻速加載,之后預(yù)壓時間80d。1、 該地基的總預(yù)壓時間為：(A)80d(B)90d(C)100d(D)110d(E)120d【正確答案】E2、 袋裝砂井的有效排水直徑最接近下列哪個值?(A)1.40m (B)1.45m (C)1.47 (D)1.50m (E)1.58【正確答案】C3、 井徑比最接近下列哪個值?(A)15 (B)17 (C)20 (D)21 (E)22 (F)23【正確答案】D4、 在不考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下Fn最接近下列哪個值?n(A)1.9 (B)2.1 (C)2.3 (D)2.5【正確答案】C5、 參數(shù)a最接近下列哪個值？(A)0.7 (B)0.8 (C)0.85 (D)0.9 (E)0.95【正確答案】B6、 在不考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下0最接近下列哪個值？(A)0.019(1/d)(B)0.021(1/d)(C)0.023(1/d)(D)0.025(1/d)(E)0.027(1/d)【正確答案】D7、 在不考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下受壓土層的平均固結(jié)度最接近下列哪個值?(A)0.87 (B)0.90 (C)0.93 (D)0.95【正確答案】C【解】固結(jié)度計(jì)算總預(yù)壓時間為120d(10d(第一級加載時間)+20d(第一級加載預(yù)壓時間)+10d(第二級加載時間)+80d(第二級加載預(yù)壓時間))地基平均固結(jié)度按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)式(5.2.7)計(jì)算。U (卩-卩1)e(e0T.-e曙)t盒"pi z-10q—第i級荷載的加載速率(kPa/d)，本題中：.為第一級荷載加載速率，幺=60/10=6kPa/d；q為第二級荷載加載速率，q=40/10=4kPa/d。22SAp—各級荷載的累加值120kPa。T.-1?T.,t—第i級荷載加載的起始和終止時間和總固結(jié)時間(d)；第一次堆載：T0=0,T=10第二次堆載：T2=30,T3=40總固結(jié)時間：t=120有效排水直徑：d=1.05X1400=1470mme井徑比：n=de/dw=1470/70=21a、0—參數(shù)，按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ99—2002)表5.2.7采用，本題中：n2]/、3n2-1 212ln(n)-n2]/、3n2-1 212ln(n)-n2-1Fn=4n2 212-1 4x212a=8/冗2=0.811+Fd2 4H2ne8x1.8x10-3 兀2x+Fd2 4H2ne+2.3x1472 4x20002=2.908x10-7(1/s)=0.025(11/d)U=2[(10-0)-0,811e-0.0251x120(e0.0251x10_e0)]t1000.0251+土[(40-30)_0.811e-0.0251x120(e0.0251x40-e0.0251x30)]100 0.0251=0.93【例題3-22】地基土為淤泥質(zhì)粘土層,水平向滲透系數(shù)kh=1..0x10-7cm/s，固結(jié)系數(shù)C=C=1.8x10-3cm2/s,受壓土層厚度20m,袋裝砂井直徑d=70mm,砂料滲透系數(shù)vhwk=2.0x10-2cm/s,涂抹區(qū)土的滲透系數(shù)k=-kh=0.2x10-7cm/s。取涂抹區(qū)直徑d與豎井直w s5h s徑d的比值s=2,袋裝砂井為等邊三角形布置，間距1.4m,深度為20m,砂井底部為不透水w層，砂井打穿受壓土層。預(yù)壓荷載總壓力為100kPa,分兩級等速加載。其加載過程為：第一級堆載60kPa,10d內(nèi)勻速加載,之后預(yù)壓時間20d。第二級堆載40kPa,10d內(nèi)勻速加載,之后預(yù)壓時間80d。1、 袋裝砂井縱向通水量最接近下列哪個值?(A)0.68cm3/s(B)0.70cm3/s(C)0.73cm3/s(D)0.77cm3/s(E)0.80cm3/s(F)0.82cm3/s【正確答案】D2、 在考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下F最接近下列哪個值？n(A)2.23 (B)2.25 (C)2.27 (D)2.29 (E)2.31【正確答案】D3、 在考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下F最接近下列哪個值？r(A)1.22 (B)1.24 (C)1.26 (D)1.28 (E)1.30【正確答案】D4、 在考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下F最接近下列哪個值？(A)2.73 (B)2.75 (C)2.77 (D)2.79 (E)2.81【正確答案】C5、 在考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下F最接近下列哪個值？(A)6.18 (B)6.24 (C)6.34 (D)6.36 (E)6.42【正確答案】D6、 在考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下0最接近下列哪個值？(A)0.0088(1/d) (B)0.0090(1/d) (C)0.0092(1/d)(D)0.0094(1/d)(E)0.0096(1/d)【正確答案】C7、 在考慮袋裝砂井的井阻和涂抹影響下受壓土層的平均固結(jié)度最接近下列哪個值?(A)0.66(B)0.68(C)0.70(D)0.72【正確答案】B【解】計(jì)算：袋裝砂井縱向通水量q=kx兀d2/4=2x10一2x3.14x72/4=0.769cm3/swww33Fn=ln(n)—4=ln(21)—才=2.29Fr兀2L2k,h4q

w3-142Fr兀2L2k,h4q

w0.769F=「倖—:lns=1.0x10—7 1—1ln2=2.77sksJ0.2x10—7F=F+F+F=2.29+1.28+2.77=6.34nsra=8/冗2=0.811空8x空8xL8x10-3Q 8CP=h+Fd2 4H2 6.34x1472ex1.8x10—3兀2+4x20002=1.06x10—7(1/s)=0.009(2/d)U=—[(10—0)—0.811e—0.0092x120(e0.0092x10—e0)]t100 0.0092+—[(40—30)—0.811e—0.0092x120(e0.0092x40—e0.0092x30)]100 0.0092=0.68【例題3-23】砂井在地基中的作用為：（A）置換作用 （B）排水作用 （C）加筋作用 （D）復(fù)合作用【正確答案】B【解】砂井在地基中的作用僅僅為豎向排水通道，起豎向排水作用，砂井在地基中不起豎向增強(qiáng)體的作用。【例題3-24】地基土為淤泥土層，固結(jié)系數(shù)C=C=7.0X10-4cm2/s，滲透系數(shù)為vhk=k=0.8X10-4cm/s，受壓土層厚度25m，袋裝砂井直徑d=100mm,正方形布井，井vh w距1.3m,砂料滲透系數(shù)2.0X10-2cm/s，q豎井縱向通水量（砂料滲透系數(shù)X砂井截面積）w1.57cm3/s，豎井底部為不透水粘土層，豎井穿過受壓土層。涂抹區(qū)的水平向滲透系數(shù)k二l/4k,涂抹區(qū)直徑d與豎井直徑d的比值s=2.5。采用真空堆載預(yù)壓地基，假定受壓snsw土層中任意點(diǎn)的附加豎向應(yīng)力與預(yù)壓加載總量140kPa相同，三軸固結(jié)不排水(CU)壓縮試驗(yàn)求得的土的內(nèi)摩擦角9二4.5°，預(yù)壓80天后地基中10m深度處某點(diǎn)土的固結(jié)度U十為0.8,則cu t由于固結(jié)影響該點(diǎn)土的抗剪強(qiáng)度增量At最接近下列哪個值？ft(A)6.8kPa (B)7.8kPa (C)8.8kPa (D)9.8kPa【正確答案】C【解】At”=Ab-Utan9=140x0.8xtan4.5=8-81kPa-ftztcu3.4施工方法堆載預(yù)壓施工方法從施工角度分析，要保證排水固結(jié)法的加固效果，主要做好以下三個環(huán)節(jié)：鋪設(shè)水平排水墊層；設(shè)置豎向排水體和施加固結(jié)壓力。排水砂墊層施工時，應(yīng)避免對軟士表層的過大擾動，以免造成砂和淤泥混合，影響墊層的排水效果。另外，在鋪設(shè)砂墊層前，應(yīng)清除干凈砂井頂面的淤泥或其它雜物，以利砂井排水。豎向排水體在工程中的應(yīng)用有：普通砂井；袋裝砂井；塑料排水帶。砂井施工砂井施工要求：1)保持砂井連續(xù)和密實(shí)，并且不出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象；2)盡量減小對周圍土的擾動；3)砂井的長度、直徑和間距應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。砂井的灌砂量，應(yīng)按砂在中密狀態(tài)時的干重度和井管外徑所形成的體積計(jì)算，其實(shí)際灌砂量按質(zhì)量控制要求，不得小于計(jì)算值的95%。為了避免砂井?dāng)囝i或縮頸現(xiàn)象，可用灌砂的密實(shí)度來控制灌砂量。灌砂時可適當(dāng)灌水，以利密實(shí)。砂井位置的允許偏差為該井的直徑，垂直度的允許偏差為1.5%。袋裝砂井施工袋裝砂井是普通砂井的改良和發(fā)展。袋裝砂井是用具有一定伸縮性和抗拉強(qiáng)度很高的聚丙烯或聚乙烯編織袋裝滿砂子，它基本上解決了大直徑砂井中所存在的問題，使砂井的設(shè)計(jì)和施工更加科學(xué)化，保證了砂井的連續(xù)性，施工設(shè)備實(shí)現(xiàn)了輕型化，比較適應(yīng)在軟弱地基上施工；用砂量大為減少；施工速度加快、工程造價降低，是一種比較理想的豎向排水體。袋裝砂井成孔的方法有錘擊打入法、水沖法、靜力壓入法、鉆孔法和振動貫入法五種。砂袋材料必須選用抗拉力強(qiáng)、抗腐蝕和抗紫外線能力強(qiáng)、透水性能好、韌性和柔性好、透氣、并且在水中能起濾網(wǎng)作用和不外露砂料的材料制作。國內(nèi)采用過的砂袋材料有麻布袋和聚丙烯編織袋。灌入砂袋的砂宜用干砂，并應(yīng)灌制密實(shí)。砂袋長度應(yīng)較砂井孔長度長50cm，使其放入井孔內(nèi)后能露出地面，以便埋入排水砂墊層中。袋裝砂井施工時，所用鋼管的內(nèi)徑宜略大于砂井直徑，不宜過大以減小施工過程中對地基土的擾動。另外，拔管后帶上砂袋的長度不宜超過0.50m。（3）塑料排水帶的施工塑料帶排水法是將帶狀塑料排水帶用插帶機(jī)將其插入軟土中，然后在地基面上加載預(yù)壓（或采用真空預(yù)壓），土中水沿塑料帶的通道逸出，從而使地基土得到加固的方法。選擇塑料排水帶時，應(yīng)使其具有良好的透水性和強(qiáng)度，塑料帶的縱向通水量不小于（15?40）X103mm3/s；濾膜的滲透系數(shù)不小于5X10-3mm/s；芯帶的抗拉強(qiáng)度不小于（10?15）N/mm；濾膜的抗拉強(qiáng)度，干態(tài)時不小于（1.5?3.0）N/mm，濕態(tài)時不小于（1.0?2.5）N/mm（插人土中較短時用小值，較長時用大值）。整個排水帶應(yīng)反復(fù)對折5次不斷裂才認(rèn)為合格。在施工中尚應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 塑料帶濾水膜在轉(zhuǎn)盤和打設(shè)過程中應(yīng)避免損壞；防止淤泥進(jìn)入帶芯堵塞輸水孔，影晌塑料帶的排水效果；2） 塑料帶與樁尖連接要牢固，避免提管時脫開，將塑料帶拔出;3） 樁尖平端與導(dǎo)管靴配合要適當(dāng)，避免錯縫，防止淤泥在打設(shè)過程中進(jìn)入導(dǎo)管，增大對塑料帶的阻力，甚至將塑料帶拔出；4） 嚴(yán)格控制間距和深度，如塑料帶拔起2m以上者應(yīng)補(bǔ)打；5） 塑料帶需接長時，為減小帶與導(dǎo)管阻力，應(yīng)采用濾水膜內(nèi)平搭接的連接方法，為保證輸水暢通并有足夠的搭接強(qiáng)度，搭接長度需在200mm以上。預(yù)壓荷載的施工（1） 利用建筑物自重加壓利用建筑物本身重量對地基加壓是一種經(jīng)濟(jì)而有效的方法。此法一般應(yīng)用于以地基的穩(wěn)定性為控制條件，能適應(yīng)較大變形的建筑物，如路堤、土壩、貯礦場、油罐、水池等。特別是對油罐或水池等建筑物，先進(jìn)行充水加壓，一方面可檢驗(yàn)罐壁本身有無滲漏規(guī)象，同時，還利用分級逐漸充水預(yù)壓，使地基土強(qiáng)度得以提高，滿足穩(wěn)定性要求。對路堤、土壩等建筑物，由于填土高、荷載大，地基的強(qiáng)度不能滿足快速填筑的要求，工程上都采用嚴(yán)格控制加荷速率，逐層填筑的方法以確保地基的穩(wěn)定性。利用建筑物自重預(yù)壓處理地基，應(yīng)考慮給建筑物預(yù)留沉降高度，保證建筑物預(yù)壓后，其標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。在處理油罐等容器地基時，應(yīng)保證地基沉降的均勻度，保證罐基中心和四周的沉降差異在設(shè)計(jì)許可范圍內(nèi)，否則應(yīng)分析原因，在沉降同時采取措施進(jìn)行糾偏。堆載預(yù)壓堆載預(yù)壓的材料一般以散料為主，如石料、砂、磚等。大面積施工時通常采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè)。對超軟地基的堆載預(yù)壓，第一級荷載宜用輕型機(jī)械或人工作業(yè)。施工時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：堆載面積要足夠大。堆載的頂面積不小于建筑物底面積。堆載的底面積也應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大，以保證建筑物范圍內(nèi)的地基得到均勻加固。堆載要求嚴(yán)格控制加荷速率，保證在各級荷載下地基的穩(wěn)定性，同時要避免部分堆載過高而引起地基的局部破壞。對超軟粘性土地基，荷載的大小、施工工藝更要精心設(shè)計(jì)，以避免對土的擾動和破壞。真空預(yù)壓施工方法(