《排水预压法》PPT课件

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1、排水预压法DrainageConsolidationMethod河海大学岩土工程科学研究所陈永辉副教授2009年一、排水预压法简介所谓预压法就是在建筑物建造之前，或竣工之前，在建筑场地进行预压，使地基土体产生一定程度的固结和压缩，地基产生预先的沉降，土体强度得到提高，使得建筑物的工后沉降减少，同时使建筑物在施工过程中更加稳定和安全。软土含水率高强度低压缩性高压缩变形大排水预压法含水率降低强度提高压缩性降低压缩变形减小排水预压法处理软土的效果土压缩性减小△’e<△efec’>abc承载力被加强加固地基1、排水预压法作用原理土体再压缩曲线图软粘土排水系统加压系统超孔隙水应力消散强度提高排水预压法作

2、用流程图从预压法的过程和原理来看，排水预压法的过程始终伴随着土体的固结、压缩、土体强度变化的过程，要达到这个目的，使土体发生固结，必须有一个排水通道，有了排水通道，要使土体中的孔隙水往外排，还需要提供一个外部因素：即加压系统使得孔隙水具有压力差，才能往外排水。（1）排水通道排水通道一个可以利用天然地基的排水通道，利用土层本身的渗透性排水，如地基中天然的夹砂层。但有时候，土体本身的渗透性小，排水慢，或者说固结慢，达到预压的目的需要很长时间，因此为了加快排水，加速土体的固结，人为的缩短排水距离，即采用人工改进排水。常用的人工改进排水是由竖向排水体或水平排水垫层组成的，或者两者同时使用。①水平排水层

3、砂垫层透水层根据太沙基一维固结理论有：一般采用砂、碎石等透水性好的材料，渗透系数要到量级为佳。有的也采用水平塑料排水褥垫等。②竖向排水体粘性土渗透系数一般在渗透很慢；为了更好的加速排水，进一步缩短排水距离，还可以设置竖向排水体的方式作为排水系统。竖向排水体的渗透系数一般在量级附近，是良好的排水通道。水平排水层常用：普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等透水层竖向排水体（2）加压系统根据加压系统的不同，排水预压法可分为堆载排水预压法、真空排水预压法、真空堆载联合排水预压法以及降水预压法等。附加应力分布线水平砂垫层砂井荷载附加应力分布情况（砂井未打穿透水层）①堆载预压法堆载预压法是外面施加荷载，即施加附

4、加应力通过增加总应力引起超静孔隙水压力，通过一定的预压施加，孔隙水压力消散，总应力逐步转化为有效应力，使土体发生压缩、强度增加的方法。等载预压对工后沉降影响超载预压法对工后沉降影响排水系统与加压系统使用效果②真空预压法真空排水预压法是利用在地基内设置竖向排水体，并形成一定的真空度，使土体中的水压力形成压力差，孔隙水排出，有效应力增加的方法。与堆载排水预压法相比有着本质的不同，它是总应力不变的情况下的排水固结。真空度原有有效应力总应力原有有孔隙水应力降低后的孔隙水应力增加的有效应力真空预压加压原理围堰大气压强砂垫层真空区薄膜沟渠真空泵真空管砂井或塑料排水板真空预压工法示意③降水位法降水预压法是降

5、低地下水位，使得土层在降水范围内土的浮容重变为湿容重，土体的自重应力或附加应力增加，使土层固结，有效应力增加。有时候几个方法会联合使用，如真空堆载联合预压方法，可以提高预压效果。排水固结法预压系统排水系统堆载法真空法降低地下水位法联合法竖向排水体水平排水层普通砂井袋装砂井塑料排水板砂垫层（碎石垫层）（3）排水固结法分类汇总一般预压（无竖向排水体）（4）排水固结法可以解决以下两个问题：①沉降问题：使地基的沉降在加载期间大部分基本完成，使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降或沉降差，即减少工后沉降。②稳定问题：加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。二、排水固结法施工工艺1、堆载排

6、水预压法堆载砂垫层砂井、塑料排水板施工主要环节：1）水平向排水砂垫层施工；2）竖向排水井（塑排板）施工；3）铺设土工格栅；4）均匀稳定的施加预压荷载；5）沉降监测和效果检验。水平系统一般采用砂垫层，砂垫层一般采用透水性好的中粗砂，其渗透系数大于10-2cm/s，含泥量不大于3%。根据工程所在地的料源情况，也可以采用碎石或砂砾材料做垫层，即碎石或砂砾垫层。①水平排水层施工②竖向排水体施工从国内外的技术发展来看，竖向排水体先后主要应用过：200-500mm的普通砂井；70-120mm的袋装砂井；塑料排水板。1）普通砂井普通砂井经常会出现不连续出现断桩或者缩颈现象不能避免；大直径的砂井使用的设备比较

7、笨重，施工麻烦，造价高，而且从排水需要上看，不需要这么大的排水体。地基中的淤泥经常在施工时或者排水时会混入砂井中，影响排水效果。因此后来大直径的砂井用得越来越少，逐步采用小直径的袋装砂井。2）袋装砂井袋装砂井的形状如图。它是采用土工编织布制成7-12cm（国内一般用7cm左右，日本用的12cm左右）直径的袋子，在里面填充砂子，先灌好。打设完的袋装砂井小直径袋装砂井与普通大直径的砂井相比，主要有以下