专题地基处理方法_排水固结法

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1、地基处理方法－排水固结法主题主讲教师：袁海平(副教授、博士后)合肥工业大学土木工程系列讲座2一、概述二、排水固结法的原理三、排水固结法的设计与计算四、施工工艺五、效果检验及加荷速率的控制六、工程实例地基处理方法－排水固结法内容提要3一概述排水固结法是对天然地基，或先在地基设置砂井（袋装砂井或塑料排水带）等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或在建筑物建造前在场地先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降时，同时强度逐渐提高的方法。海相沉积河相沉积我国广泛分布着海相、湖相

2、、河相沉积的软弱黏性土层：含水量大压缩性高强度低透水性差不少情况埋藏深厚湖相沉积4一概述5一概述排水固结法由排水系统和加压系统两个主要部分组成。加压系统：为地基提供必要的固结压力而设置的，地基土层因产生附加压力而发生排水固结。排水系统：为了改善地基原有的天然排水系统的边界条件，增加孔隙水排出路径，缩短排水距离，从而加速地基土的排水固结进程。适用条件：淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。6一概述堆载预压7真空预压一概述8真空预压一概述9一、概述二、排水固结法的原理三、排水固结法的设计与计算四、施

3、工工艺五、效果检验及加荷速率的控制六、工程实例地基处理方法－排水固结法内容提要10二排水固结法的原理饱和软黏土地基在荷载作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙体积慢慢减小，地基发生固结变形，同时，随着超静水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐增长。压缩曲线卸荷膨胀曲线abcceffgc11二排水固结法的原理加载，卸载，再加载过程说明：超固结土正常固结12二排水固结法的原理土层的排水固结效果与排水边界条件有关竖向排水固结：土层中的孔隙水向上、下面透水层排出而使土层发生固结。根据固结理论，

4、黏性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比。土层越厚，固结时间越长13二排水固结法的原理14二排水固结法的原理堆载预压真空预压降水预压15一、概述二、排水固结法的原理三、排水固结法的设计与计算四、施工工艺五、效果检验及加荷速率的控制六、工程实例地基处理方法－排水固结法内容提要16三排水固结法的设计与计算设计目的：设计前的准备：17三排水固结法的设计与计算18三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法典型的砂井地基工程剖面图待加固地层19三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法20三排水固结法的设计与计算

5、1、竖井排水法－竖井的类型普通砂井袋装砂井塑料排水带21三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井的直径和间距砂井直径和间距主要取决于：黏性土层的固结特性、工期要求原则上以采用“细而密”的方案为好工程上常用的普通砂井直径为30~50cm普通大直径砂井，工程上常用间距一般为砂井直径的6-8倍袋装砂井我国常用7cm，井距1~1.5m，等边三角形布置塑料排水带设计计算方法与砂井相同，一般换算成圆柱体22三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井的深度砂井深度主要取决于：土层分布、地基中附加应力大小、

6、建筑物对地基变形和稳定性的要求、工期要求软黏土层不厚时应贯穿软黏土层厚但间有砂层或砂透镜体时，应尽可能打到砂体中软黏土层厚且无砂透水层时按建筑物对地基变形与稳定性要求深浅管交错布置，浅管贯穿淤泥层皖江城市带某市政道路23不透水层d0三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井的排列24三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－排水砂垫层在竖井顶面应铺设一定厚度的排水砂垫层以连通竖井，引出从土层排入井中的渗流水砂垫层应有足够的厚度和良好的透水性，以减小对水流的阻力砂垫层的厚度一般为0.4m左右（水下砂

7、垫层厚1m左右）当砂垫层面积较大时，应在砂垫层底部设置纵横向排水盲沟，使渗流水尽快排出预压区外25三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算固结度的计算是竖井地基设计中的一个很重要内容，知道各级荷载下不同时间的固结度，就可推算地基土强度的增长，从而可进行各级荷载下地基的稳定性分析，并确定相应的加载计划。由固结度可推算加荷预压期间地基的沉降量，确定预压的期限竖井地基的固结理论假设荷载是瞬时施加的26可以分解成两个方向的固结问题叠加（Carrillo）三维渗流固结问题其中三排水固结法

8、的设计与计算1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算27求解，得到其中—固结度—井径比查表5-7增加井径dw与减小间距de哪个有效？三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算28固结度计算（砂井）dwdedw排水板三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算29三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算30三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算31三排水固结法的设计与计算1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算32三