第10讲 排水固结第三节第四节.ppt

5.6 现场检测设计 包括地表竖向位移（地面沉降）观测，地表水平位移观测，地基土体中孔隙水压力观测，如有条件，可以进行深层竖向位移和水平位移观测。 1）地面沉降：布置在堆载面积的纵横轴线。根据监测数据，可以估算地基平均固结度。在加荷过程中，若地基沉降速率土壤增大，说明地基中可能产生较大的塑性变形区，可能会发生整体破坏。一般情况下，沉降速率控制在10~20mm/d。 5.6 现场检测设计 地基处理 浙江工业大学建筑工程学院 5.4.1. 堆载预压法设计 1. 加压系统设计 （1）利用地基的天然抗剪强度计算第一级容许施加的荷载p1。 5.4 堆载预压法 对长条梯形填土，可根据Fellenius公式估算： 一般可根据斯开普顿极限荷载的半经验公式作为初步估算，即： 式中：K为安全系数，建议采用1.1~1.5； A、B分别为基础的长边和短边长度； Cu为天然地基土的不排水抗剪强度； D为基础埋置深度。 对于饱和软粘土也可采用下式估算： 5.4.1. 堆载预压法设计 （2）计算第一级荷载下地基强度增长值。 通常假设地基的固结度为70％，然后计算出强度增长量；η为考虑剪切蠕变的强度折减系数。η为0.8~0.85。 5.4 堆载预压法 （3）计算p1作用下达到所定固结度所需要的时间。 可根据固结度与时间的关系求得。这一步计算的目的是确定第一级荷载停歇的时间，亦即第二级荷载开始施加的时间。 （4）根据第2步所得到的地基强度cu1计算第二级所能施加的荷载p2，对于长条梯形，即 同样求出在p2作用下地基因给度达70％时的强度以及所需时间，然后计算第三级所能施加的荷载。依次可计算出以后各级荷载和停歇时间，初步的加荷计划也就确定下来。 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 （5）对按以上步骤确定的加荷计划进行每一级荷载下地基的稳定性验算。如稳定性不满足，则调整加荷计划。 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 稳定性验算：主要是采用圆弧滑动法来验证在加载过程中一级加载量和加载速率是否合理。 1）不能够满足：通过减小一次加载量或减慢加荷速率，或通过减小井径比，以提高地基的固结速率，进一步提高土体的强度。 2）安全度偏大：可修改预压计划增加一次加载量或加快加荷速率，或增加井径比，以节约投资。 （6）计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降量。这一项计算的目的在于确定预压荷载卸除的时间，这时地基在预压荷载下所完成的沉降量已达设计要求，所剩留的沉降为建筑物所允许。 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 通过计算在预压阶段地基的固结沉降和固结度，可进一步计算工作荷载作用下的沉降。假设： 工作荷载：PA，预压荷载： PB； PA≤ PB 减小工后沉降措施：延长堆载时间，或减小井径比以增加平均固结度U，或者增大预压荷载 ——卸荷时地基回弹量； ——PA作用下地基沉降； ——PB作用下地基沉降； ——PB卸荷时地基平均固结度； 丹尼尔.莫兰（Daniel.E.Moran）最早（1925年）将垂直砂井用于土的深层加固，1926年获得专利。 Sand Drains 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 2. 排水系统设计 1） 砂井设计 砂井地基的设计工作即为选择适当的砂井平面布置（直径、间距）、长度以及形成有效的砂井排水系统所需的材料、砂垫层厚度等，以随地基在批载预压过程中，在预期的时间内，达到所需要的固结度(通常定为70％)。 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 （1）砂井平面布置 常采用“细而密”原则。 一般砂井直径：300~500mm；间距：6~8倍井径。 袋装砂井直径：70~100mm；间距：15~30倍井径。 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 塑料排水带： ；间距：15~30倍井径。 A、直径和间距 B、砂井排列布置 正三角形排列 正方形排列 排水路径 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 C、布置范围 大出基础轮廓线2~4m。 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 l l de de l 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 等边三角形排列： 正方形排列： （2）砂井长度 根据现场各种因素定。（稳定控制、沉降量控制、土层厚、压缩层厚度、有无透水层、承压水等）一般10~25米。 5.4 堆载预压法 5.4.1. 堆载预压法设计 （3）砂井材料选用 5.4