特殊地基处理 排水固结法

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1、排水固结法的应用实例摘要：文章通过对某工程区基础地质分析，结合浅滩试验堤实例，介绍了基础处理设计方案，塑料排水板间距、布置和材料选取，提出了排水板插打工艺施工的注意事项。根据原位沉降变形观测成果，初步评价了排水固结法处理地基方法实践应用效果。关键词：排水结固法；塑料排水板；地基处理设计；软土地基软土地基处理一直是广大科研、建设者关心研究的课题，地基问题的处理恰当与否，关系到整个工程质量、投资和进度。本文旨在结合工程实践，共同探讨分析排水固结法在工程中应用效果。一、工程概况　　温州半岛工程浅滩试验堤位于温州瓯江口外霓屿岛侧滩涂上，堤坝总长度2000m，建设工期四年。堤坝

2、上部结构为斜坡式抛石堤，堤顶路面标高6m（吴淞高程），堤顶宽度9.2m（原设计8.5m），护坡两侧为混凝土灌砌块石，坡比1∶2；下部结构为抛石镇压层，宽度为15m，表面埋砌，抛石护底。设计典型断面如图1所示：　　二、工程地质　　根据地质勘察报告中土层分析和各土层物理力学性质按成因时代，岩性特征、埋藏条件、分布规律及物理力学性质，地层划分，见表1：　　第1淤泥：出露涂面，青灰色，厚2～5m，土质差，呈饱和、流塑状态；　　第2层淤泥粉砂互层：冲—海积土层，青灰～灰黄色，顶板高程-5.0m～-2.1m，局部出露涂面，近霓屿岛1km左右（即试验堤）地段缺失，厚0～6.1m，一

3、般厚2.5～5m，土质不均匀，呈饱和、松软状态，固结排水条件较好；　　第3层淤泥：海相淤泥土层，青灰色，顶板高度-15.1m～-3m，厚2～9m，近霓屿岛2km范围厚度增大，为6.5m～9.0m，土质差，呈饱和、软塑状态；　　第4层淤泥：海相淤泥土层，青灰色，土质与第2层基本相似，仅粘性变好，顶板高度-15.1m～-6.4m，厚度大，一般大于14m，土质均匀，呈饱和、软塑状态；　　第5层淤泥质粘土：冲-海积土层，青灰色，顶板高度-27.6～-25.8m，揭露最大厚度29.3m，土质较上覆土层变好，呈饱和、软塑状态，局部夹薄砂层或砂团。　　试验堤范围内各土层的十字板天然

4、强度推荐（平均值）为：Su=2.89+1.40Z　　式中：Z——深度。三、排水固结法原理　　排水固结法的原理是软粘土地基在荷载作用下，土中孔隙水渐渐排出，孔隙比变小，地基发生固结变形，同时随着超静水压力逐渐消散，土的有效压力增大，地基土的强度逐渐增长。排水固结法常用于解决软粘土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差，同时可以增加地基土的抗剪强度，从而提高地基的有效承载力和稳定性。四、地基处理设计、计算（一）地基处理方案采用排水固结法　　排水系统竖向排水体系采用入土24.0m塑料排水板；水平排

5、水体采用0.8m厚、15cm中碎石，含泥量＜5%。施加荷载使地基在前期荷载下固结，强度提高以满足下一级荷载的需求，最后加到使用荷载。同时，在施工过程中，地基逐渐沉降，在使用前，沉降已大部分完成。（二）塑料排水板的作用原理和设计计算方法与砂井排水法相同　　设计时，把塑料板换算成相当直径的砂井，设计间距1.5m，插设深度24m。排水板选用标准：口琴型，宽10cm；厚4mm～4.5mm；侧压力350KPa时，排水通量＞25cm3/s；滤膜采用≥90克的无纺布；复合体干态抗拉强度＞1.3KN/10m；滤膜干态抗拉强度＞1.3KN/m。塑料排水板按梅花形布置，排水板间距1.5m

6、，入土深度为24.0m，水平排水系统采用0.80m厚的碎石垫层。8t/m土工布在插设排水板后铺放在碎石垫层顶面上，其作用是加强抵抗坝体的整体滑动。　　（三）稳定性验算路基堤整体稳定性验算采用总应力法，按圆弧法公式进行　　地基土力学指标取快剪指标，对塑料排水板方案考虑地基土因固结而强度增长因素，计算中计如土工布的抗拉强度（取5.5t/m2）。试验堤全长2000m，现取涂面高程-3m、-2.5m两个典型断面进行稳定计算所得安全系数见表2，均满足安全要求的规定。（四）沉降计算　　沉降计算方法采用分层总和法，理论计算值见表3：表3最终沉降理论计算值表五、排水板施工要点（一）堤

7、坝工程主要工艺流程　　开始定位→铺设第一层有纺土工布（3t/m）→抛碎石垫层→施打塑料排水板→铺设第二层经编土工布（8t/m）→镇压层护底抛石→分层填筑堤身→混凝土灌砌后护坡→混凝土堤顶路面浇筑。（二）塑料排水板施工要点1．在转盘和打设过程中塑料排水板滤水膜应避免损坏，防止淤泥进入板芯堵塞输水孔，影响排水。2．塑料板如需接长时，为保证良好的通水效果，应采用滤水膜内平搭接的连接方法，搭接长度不小于20cm。3．按照设计要求严格控制间距和深度；塑料排水板与桩尖连接要牢固，避免和减少塑料板回带。六、沉降观测　　施工速度与沉降位移观测堤坝施工考虑预留沉降。堤