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《袋装砂井处理软土地基中砂井间距计算方法探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、公路 2003年11月 第11期 HIGHWAYNov12003No111文章编号:0451-0712(2003)11-0056-05 中图分类号:TU472.33 文献标识码:A袋装砂井处理软土地基中砂井间距计算方法探讨12彭 勇,史玉金(11同济大学交通工程学院 上海市 200092;21上海市地质调查研究院 上海市 200072) 摘 要:基于砂井地基固结理论的基础,建立了关于袋装砂井地基的3个非理想因素的非理想综合参数,利用解析方法,提出了用图表法来计算袋装
2、砂井的间距值,制出了理想井与非理想井井径比用表。并用此方法对广东西部沿海高速公路新会段软基处理段的袋装砂井间距进行了计算,得出了既经济又合理的间距值。 关键词:软土地基;袋装砂井;间距;计算方法;非理想综合参数2qq 国内外在大量采用袋装砂井排水固结法处理软kv5ukh155us15u2+(r)=rs≤r≤rc土地基的过程中,越来越清楚地认识到,袋装砂井间Cw5zCwr5r5rEc5t由此可得到竖井地基任意时刻t深度z之固结距是影响砂井地基固结速率的主要因素,它的确定度Urz及整个软土层之平均固结度Urz:直接关系着经
3、费预算和施工期确定的合理性。目前∞关于砂井地基的固结理论国内外都做了深入的研2M-BtUmrz=1-∑sinzem=1MH究,但对于袋装砂井间距的计算还没有一套完整的∞方法。50多年来,砂井地基的固结理论有了很大的U2-Bmtrz=1-∑2em=1M发展,计算机的出现和应用,使得砂井地基的固结分2m-1析又从解析法发展到差分法,甚至产生了不再局限M=2P,m=1,2,3,⋯于仅考虑单口砂井的有限元法。然而简单实用的解用这种模型计算出的固结度不仅能考虑井阻作用析法,特别是等应变条件下的解析理论,仍然在实际和由于涂抹区土体渗透
4、性低于原状土而对固结产生的砂井工程中应用最广。此外,由于袋装砂井长细比影响,还能考虑由于涂抹区土体压缩性不同于原状土大、井本身排水能力有限以及砂井施工对井周围的而对固结产生的影响,因而是等应变条件下迄今对井扰动,由此产生的井阻和涂抹作用等影响着地基的阻和涂抹作用考虑最全面的竖井排水固结理论。固结速率。因此,包括井阻和涂抹作用等在内的非理想井排水固结理论的研究和应用已势在必然。2 袋装砂井地基的非理想综合参数的提出在实际的工程计算中,当计算软土地基某深度1 等应变条件下非理想井的排水固结理论处的固结度时,可用下面的近似计算公
5、式:8非理想井排水固结数学模型:U-FThr=1-e竖井(打穿软土层)地基在瞬时加荷及巴隆F=Fn+Fs+Fr-Fm,为一综合参数,其中Fn反(Barron)等应变条件下,考虑井阻作用、涂抹作用22n3n-1映了井径比n的影响,F(n)=2ln(n)-2;(涂抹区土渗透性和压缩性与原状土不同)以及径、n-14n竖向组合渗流的固结微分方程如下。khFs反映了涂抹、扰动的影响,Fs=(-1)lns;Fr反2qqkskv5uks155u′s15u22+(r)=rw≤r≤rsPHkhC2映了井阻的影响,Fr=PG=,其中,qw=w
6、5zCwr5r5rEc5t4qw收稿日期:2003-07-10©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2003年 第11期 彭 勇 史玉金:袋装砂井处理软土地基中砂井间距计算方法探讨—57—2kwAw=kwPdwö4,为竖井通水量;Fm反映了水动力算法来确定袋装砂井间距的,计算过程非常复杂。而条件的影响,因为Fm有利于固结排水,故上式中要在实际工程中,很少有人采取这种方法,只是利用经带上负号。验来确定间距。利用袋装砂井地基的非理想
7、综合参可以把综合参数F写成:F=Fn+N,N=Fs+Fr数,制出理想井与非理想井相对应的井径比表,从而-Fm。如果Fs、Fr值越大,Fm值越小,则N值越大,竖可查出非理想袋装砂井间距值,此法既方便又好用。井地基固结就越慢。反之,地基固结就越快。因此随着制表过程如下。N的增大,竖井的非理想性就越显著,亦即N表征了竖(1)理想井井径比用表。井的非理想性,本文把它称之为非理想综合参数。袋装砂井地基的径向固结时间因子:2显然,当Fs=Fr=Fm=0,即不存在涂抹、井阻Th=chtöde8和水动力条件的影响,N=0,U-FTh式中的
8、de=n·dw,为砂井的有效影响范围,根r=1-en,即为理想井固结度计算公式。如果不考虑水动力条件的影据袋装砂井不同的排列方式,de有不同的取值。对-8T于等边三角形排列的砂井,de=11050a;对于正方形响,即Fm=0,则Ur=1-eFh,即是等应变条件下排列的砂井,de=11128a,式中的a为
