.排水固結(jié)法地大

第五章排水固結(jié)法第一節(jié)概述1.排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是在建筑物建造前，對天然地基或已設(shè)置豎向排水體的地基加載預(yù)壓，使土體固結(jié)沉降基本結(jié)束或完成大部分，從而提高地基土強度的一種地基加固方法。2.加載方法主要包括：直接堆載法、真空預(yù)壓法、降低地下水法以及電滲法。⑴真空預(yù)壓法在粘土層上鋪設(shè)砂墊層，然后用不透氣薄膜密封砂墊層，用真空泵對砂墊層和砂井抽氣，使土體和砂墊層以及砂井之間形成壓力差，發(fā)生滲流，使土中孔隙水壓力不斷降低，有效應(yīng)力不斷增強，促使土體固結(jié)沉降。⑵降低地下水位法⑶電滲法在土中插入金屬電極并通以直流電，由于電場作用，土中水從陽極流向陰極。如將陰極積聚的水排走，土體中孔隙水就會減少，有效應(yīng)力增大導(dǎo)致沉降固結(jié)。3.排水系統(tǒng)的作用改變地基的排水邊界條件，縮短排水距離和增加孔隙水排出的途徑；4.加壓系統(tǒng)的作用起固結(jié)作用，使地基土的固結(jié)壓力增加而產(chǎn)生固結(jié)；5.排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)是聯(lián)合使用的。6.適用范圍：飽和軟粘土地基，應(yīng)用于路堤、倉庫。罐體、飛機跑道等

第二節(jié)排水固結(jié)的原理1.固結(jié)機理飽和軟粘土地基在荷載作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙體積慢慢減小，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，地基土的強度逐漸增長。abc為壓縮曲線、cef為卸荷曲線、fgc’為再壓縮曲線固結(jié)理論公式

固結(jié)時間與排水距離的平方成正比，縮短排水距離可大大縮短固結(jié)時間。在地基中設(shè)置砂墊層及砂井等的目的就是為了增加排水途徑，縮短排水距離，從而加快軟弱土層的排水固結(jié)。第三節(jié)排水固結(jié)法設(shè)計計算一、設(shè)計前應(yīng)取得的資料⑴進行巖土工程勘察，查明場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；⑵室內(nèi)土工試驗，確定土的固結(jié)系數(shù)、孔隙比和固結(jié)壓力關(guān)系、三軸試驗強度等；⑶進行原位十字板剪切試驗，確定各土層十字板抗剪強度。二、加載預(yù)壓法設(shè)計其設(shè)計內(nèi)容包括：①選擇豎向排水體，確定其尺寸、間距、排列方式和深度；②確定預(yù)壓荷載的大小、范圍、速率和預(yù)壓時間；③計算地基的固結(jié)度、強度增長；④進行穩(wěn)定性和變形計算。

(一)預(yù)壓荷載計算

通常預(yù)壓荷載大小取建筑物的基底壓力值；采用超載預(yù)壓法時，其預(yù)壓荷載大于基底壓力值。1.加載預(yù)壓的計算步驟⑴利用天然地基土的抗剪強度，計算第一級容許施加荷載p1。①斯開普頓極限荷載半經(jīng)驗公式②對于飽和軟粘土③對于長條形填土⑵計仁算p1作用裁下地法基強狐度增奔長值⑶計暖算p1作用魚下達含到設(shè)犬計要得求的析固結(jié)膏度所劣需時這間，鏈并確媽定p2加載座時間⑷根鑄據(jù)p1作用嚼下的洲地基頁強度荒，計釣算p2值并求成出p2下地滾基固縮慧結(jié)度就達70％時扶的強駁度即園所需顛時間抓，然冊后依倍次計羞算各姻級荷梯載。⑸對械每一珍級荷無載進膜行穩(wěn)搬定性狗驗算⑹地復(fù)基最誕終沉以降量召和預(yù)蒜壓沉付降量庫計算糟，并扎滿足痰容許扔沉降囑量要涉求2.超載黎預(yù)壓⑴優(yōu)懷點：①可棵以縮也短預(yù)史壓時北間；②在董建筑壇物荷響載作耐用下櫻地基綠不會美產(chǎn)生莫主固歲結(jié)變摩形；③而殲且可蕩減少唱次固蠻結(jié)變樓形。⑵超廁載值否的確鴿定①一墻般情餅況下②粘錄土層③有迎機質(zhì)改粘土勞、泥蓋炭土(二)砂井常排水竄固結(jié)鬧的設(shè)睜計計終算1.砂井謹(jǐn)設(shè)計其設(shè)四計內(nèi)冤容包我括：演砂井死的直疫徑、延間距刻、深歉度、盾排列李方式賄和砂夸料的冬選擇究。⑴砂揮井的湊直徑斤和間誰距可由耗井徑標(biāo)比來陰確定普通寬砂井問井徑詳比一聽般取6～8，袋啞裝砂鏈井或番塑料閑排水嗚帶井苦徑比津一般筑取15～20。⑵砂安井深舌度的廉一般腔原則①壓扇縮層城不厚晝時，銜砂井謎應(yīng)貫酸穿壓籠縮土仁層；②壓獻縮土覽層較喚厚但競有砂壟層或到砂透凍鏡體井時，兄應(yīng)達粒到砂歸層活或透列鏡體經(jīng)；③無郊砂層厲或透漠鏡體記的深龍厚壓?？s層跑，根塘據(jù)地僑基穩(wěn)羨定性楚及建美筑物箏在地臉基中叉的附?jīng)黾討?yīng)槍力與怕自重速應(yīng)力回之比度確定康；⑶砂忌井排斃列④對斷以地慚基抗或滑穩(wěn)更定性耽控制豬的曾工程杠，砂脂井深沉度應(yīng)買超過奴最危拒險滑席動面2m。等效葛圓柱祖體的且直徑de與砂踢井間陪距S的關(guān)血系：⑷砂塊井布計置范監(jiān)圍及乞砂墊英層一般廳應(yīng)比究建筑豪物外故緣擴矛大2～4m或更甘大，逃砂墊衡層水璃上施虛工可挑取0.傘3～0.核5m，水默下施敏工可蓮取0.啄8~話1.苗0m叛.2.砂井膀地基棕固結(jié)沈度計唇算⑴瞬梳時加好載條泡件下古砂井辦地基鏟固結(jié)驕度計暢算固結(jié)裁微分味方程有：Kv≠Kh時在五賽個假避設(shè)條剛件下笑可分是解為獅：一維莊固結(jié)2.砂井演地基已固結(jié)環(huán)度計翻算⑴瞬庭時加款載條潮件下溜砂井牙地基逮固結(jié)壞度計孤算固結(jié)硬微分辣方程批：對于匯一次捕性驟維然施竹加外溫荷載訴，且隙孔隙傅水僅柴沿豎狗向滲屯透的吧地基惹，其陡豎向愉平均樓因結(jié)撐度可廣按下罵式計吳算(Uz＞30％時)2、徑角向平青均固餃結(jié)度嶄：三維勁固結(jié)矮：徑向粥固結(jié)魂方程騙：考慮胞在直恨徑為de、高況度H的圓痕柱體翼的土屆層中推插入送直徑dw的砂身井，班假定晨砂井掙地基轎表面潑荷載跑均勻蛾分布耀．且優(yōu)附加慨應(yīng)力回的分緒布不秩隨深骨度變電化；寸不考扭慮固增結(jié)過偽程中飯固結(jié)培系數(shù)敲變化鑒和砂亡井施觸工中該涂抹磁作用飄的影夠響，甩且只閘考慮肆徑向事排水貸效果啟，則秒有徑抵向平凱均固吼結(jié)度買計算鳥式：3、總淺固結(jié)達度計和算由徑膀向、勞豎向構(gòu)共同孝排水爽引起軟的總陰平均濁固結(jié)魄度表暫達式階為：⑵砂寨井地茫基固殘結(jié)度尚計算歷修正①砂童井未妙打穿如軟土絲式層時眨固結(jié)劑度計圖算②逐稍漸加嫌載條蛇件下瓶地基塑固結(jié)歐度計絮算a.改進宜的太慈沙基迅法3.影響食砂井鐵固結(jié)阿度的車因素⑴砂困井中極的砂焦料對國滲流耳有阻材力，巡壽會產(chǎn)陣生水賣頭損圓失，初應(yīng)考割慮井歡阻作介用。⑵采化用機斧械施質(zhì)工方冬式，港會對廁周圍世土產(chǎn)黑生擾弦動，染對井福壁產(chǎn)愿生涂葉抹作音用而哀降低板徑向削滲透稅性。三、里真空筐預(yù)壓很法設(shè)胳計(一)豎向甜排水狠體設(shè)景計一般擋采用喝袋裝住砂井拿和塑斗料排界水帶秩，豎熱向排童水體塊將負漲壓由粉砂墊泳層傳婦到土救體，美將土派體的候水抽療至砂已墊層按后排體出。(二)真空課度及習(xí)平均柳固結(jié)殘度真空煩預(yù)壓郊的膜飼下真爐空度斬應(yīng)保模持在60份0m規(guī)mH粒g(約80際kP役a)以上葡；壓草縮土列層的祖平均亡固結(jié)話度應(yīng)熱大于80％。(三)預(yù)壓里面積娃及分控塊大雷小真空艱預(yù)壓購的總申面積應(yīng)不得圾小于森基礎(chǔ)榨外緣捕所包味圍的借面積索，一愛般邊優(yōu)緣應(yīng)爽超出蝕建筑棍物基煌礎(chǔ)外稼緣2～3m；每豎塊預(yù)披壓的凍面積喊應(yīng)盡斑可能禾大，盒并要尼求彼換此有撓搭接獻。(四)地基特變形唐計算根據(jù)堪土層錘的固夸結(jié)度初計算翠出有經(jīng)效應(yīng)個力，罩然后狹從室穩(wěn)內(nèi)固解結(jié)試虎驗得疤到的e－p關(guān)系欠曲線追查出超相應(yīng)戀的孔家隙比貴利用柳分層灘總和倒法進質(zhì)行計押算。四、緞地基抬土強忘度增己長計培算地基以中某抵一時咱刻土純的抗熔剪強撐度公承式(一)有效奇應(yīng)力去法(二)有效訂固結(jié)絞壓力統(tǒng)法由于統(tǒng)固結(jié)拴而增漆長的鋪強度淹：五、洋沉降甘計算3.次固謠結(jié)沉芽降：是由切土中征骨架時在持囑續(xù)荷退載作劇用下腐，發(fā)諷生蠕伙變而股引起裂的。一般鍵泥炭符土、口有機迷質(zhì)土肯或高界塑性硬粘土穩(wěn)層次竟固結(jié)睡沉降石較大接，其梳它可餐以忽屆略。1.瞬時營沉降猜：是指快荷載份施加孔后立債即發(fā)太生的璃沉降紛量，前由剪混切變蟻形引側(cè)起。2.固結(jié)隙沉降菜：是指便地基敲的排調(diào)水固軍結(jié)引吼起的舍沉降撈，是愈地基鉤沉降畢中最津主要勁的部城分。4.經(jīng)驗埋計算約法多級紙沉降姨任一失時刻挽地基翠沉降釋量5.三