第8章__排水固结法要点解析.ppt

8.2 加固机理 8.2.1堆载预压法原理 8.2.2真空预压法原理 8.2.3降低地下水位法 8.2.4电渗法原理 8.3设计计算 1、排水系统：确定竖向排水体断面尺寸、间距、排列方式和深度； 2、加载系统设计：预压荷载大小、荷载分级、加载速率和预压时间； 3、地基变形计算 4、地基承载力验算 5、检测系统设计：监测内容、监测方法、监测点布置、监测标准。 8.3.1沉降计算 1、建筑物使用期间的沉降计算 对于预压荷载与建筑物自身荷载分离的工程，建筑物荷载作用下地基的总沉降量可按照《建筑地基基础设计规范》中给出的天然地基沉降计算方法即分层总和法计算，但其中的地基土的压缩模量要根据预压处理后的土的压缩试验获得。 对于预压荷载即建筑物的自重的情况，预压处理后荷载并不移除，此时，建筑物在使用期的沉降量s为总沉降量 减去预压期T内沉降量sT。 2、总沉降量计算 地基土的总沉降量一般包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。 瞬时沉降是在荷载作用下由于土的畸变所引起，并在荷载作用下立即发生的。 固结沉降是由于孔隙水的排出而引起土体积减小所造成的，占总沉降的主要部分。 次固结沉降则是由于超静水压力消散后，在恒值有效应力作用下土骨架的徐变所致。对于一般粘性土，数值不大，但如果是塑性指数较大时，正常固结的软粘土，尤其是有机土，次固结沉降就不能忽略。 8.3.2 承载力计算 处理后地基承载力可根据斯开普顿极限荷载的半经验公式作为初步估算，即： K —安全系数； D—基础埋置身度（m）； A、B—分别是基础的长边和短边（m）； —基础标高以上土的重度（KN/m3）； —处理后地基土不排水抗剪强度（kPa）。 对于饱和软粘性土也可采用下式估算： 对长条形填土，可根据Fellenius公式估算： 排水预压处理后地基土的不排水抗剪强度Cu可采用下式估算： —t时刻该点土的抗剪强度； —地基土的天然抗剪强度； —预压荷载引起的地基附加竖向应力； —地基土平均固结度； —由固结不排水剪切试验得到的内摩擦角。 8.3.3 砂井固结度的计算 地基平均固结度 计算是砂井地基设计中的一个重要内容，通过固结度计算可以推出地基强度的增长，确定适应地基强度增长的加荷计划。固结度与砂井布置、排水边界条件、固结时间以及地基固结系数有关。 8.3.4 堆载预压法设计 加压系统设计：堆载计划和堆载材料 排水系统设计：竖向排水体材料的选用、排水体长度、断面、平面布置。 二、砂井设计：砂井设计包括砂井直径、间距、深度、排列方式、范围、砂料选择和砂垫层厚度等。 （1）砂井直径和间距 根据固结理论，砂井直径越大，间距越密，固结速率越快。如果比较砂井的直径和间距对固结度的影响，又可看出，在同一井径的条件下，砂井间距缩小一半，固结时间约缩短三倍，而在同一间距条件下，井径增大一倍，固结时间只减小约三分之一。因此，缩短间距比增大井径对加速固结的效果更好。所以，采用“细而密”的方案是合理的。按施工条件，砂井的间距一般不小于1.5m。为了保证排水畅通，在砂井预压地表铺一层砂，厚一般为0.5～1.0m，水下为1.0～2.0m。 （2）砂井深度：主要根据土层的分布、地基中附加应力大小、施工期限和条件及地基稳定性等因素确定。一般为10～25m。 （3）砂井排列：砂井在平面上可布置成正三角形（梅花形），以正三角形排列较为紧凑和有效。 （4）砂井布置范围：砂井的布置范围一般可由基础的轮廓线向外增大约2～4m。 （5）砂料：宜选用中粗砂，其含泥量不能超过3％。 （6）砂垫层：砂井顶部铺设砂垫层，可使砂井排水有良好的通道，将水排到工程场地以外。 8 排水固结法 8.1 概述 8.2 加固原理 8.3 设计计算 8.4 施工方法 8.5 现场观测及堆载速率控制 * * 8.1 概述 排水固结法（Consolidation）是处理软黏土地基的有效方法之一。该法是对天然地基，或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。 * * 排水加固法 堆载法 降低地下水位法 真空法 适用于饱和软粘土：淤泥及淤泥质土、冲填土、填海（湖）造田。－－含水量、压缩性高，强度、渗透性低。 排水系统 加压系统 竖向