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第五讲-地基处理2009年讲稿1课件
解 : 1. 竖向固结度Uz计算 双面排水,垂直向最大渗径H=750cm取Terzaghi解答(2a)式中第一项,则有 2. 径向固结度Ur计算因为砂井的平面布置为等边三角形,所以 3. 单元井平均固结度U计算 砂井预压法处理该地基的平均固结度 可以看出,采用砂井后固结度提高了约70%,明显加快了地基的排水固结。 1. 砂井未穿透软弱土层2. 逐级加荷3. 井阻与涂抹作用 砂井固结理论实际应用中的修正 图6-6砂井未打穿软弱粘性土层 砂井未穿透软弱土层砂井H1深度范围内,根据单元井固结理论计算固结度U1,表达式(4)。砂井深度H1下卧H2范围内,假定砂井底面为一排水面,采用Terzaghi解答计算固结度U2,表达式(1a) 因此,整个土层的平均固结度U (5)式中 ?-砂井打入深度H1与整个固结土层厚度的比值H比值,即; U1、U2-分别为砂井范围内土层(H1)固结度和砂井以下部分土层(H2)固结度。 逐级加荷条件下的固结度计算1. 改进的Terzaghi法 分级等速加荷固结计算 改进的Terzaghi法 对于分级加荷,改进太沙基法的基本假定(1)分级荷载增量Pi引起固结过程单独进行,与上一级荷载增量无关(2)总固结度等于各级荷载增量作用下固结度的叠加(3)等速加荷周期内,经过时间t的固结度与t/2时刻施加相应瞬时荷载的固结度相同,即 计算采用固结时间为 t ?= t / 2(4)等压周期内,某一时刻t(t Ti)的固结度,计算采用时间t?为等压时间(t- Ti)加上等速加载时间Ti /2,即(5)计算的固结度尚应对总荷载比例进行修正。 以二级等速加荷为例,说明Terzaghi改进法应用于分级加荷固结计算的方法。当0t=t1T1时,进入首次等速加载过程,对于本级荷载?p1,有 当按总荷载计算固结度时,上式改写成 当时 ,进入首次等压期计算采用时间 修正后固结度为 当 时,进入二次等速加载周期对?p1,采用的固结计算时间为 ;对 ,固结度计算时间则为 所以有 当 进入第二次等压周期,则对?p1,固结计算时间对?p2 ,固结时间则,固结度计算为 多级等速加荷可依次类推,并归纳如下式 (6)式中 Tn、Tn+1-分别为各级等速加荷的起 点和终点时间; ?pn-为第i级荷载的增量。 井阻与涂抹作用地基中设置竖向排水系统透水性虽然大,而对渗流总有一定的阻力,称为井阻(Well Resistance)在竖向排水系统施工中,井管插拔对井壁附近一定区域的土体具有涂抹作用,该作用降低了土体的径向渗透系数,称为施工涂抹作用(Smear Effect)。近年来,断面尺寸较小塑料排水板。井径dw、井间距de减小,降低了地基径向排水渗径,提高了地基排水固结的速率。考虑井阻和涂抹作用的非理想井固结理论具有了现实的意义,在Barron解的基础上,Yashikmmi(1979)和Hansbo(1981)提出了可以考虑上述作用的非理想单元井固结理论。 Hansbo考虑井阻和施工涂抹的固结度解答,以PVDs为例 (7)其中 PVDs通水能力设计值qw根据Short-Term试验得出,一般25~50升/s·m。美国ASTM D4716试验(ASTM,1996),采用水头梯度1.0,PVDs侧面正应力200kPa,得
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