地基处理 预压法.doc

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1、预压法的论述预压法指的是为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。对软土地基预先加压，使大部分沉降在预压过程中完成，相应地提高了地基强度。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。预压的方法有堆载预压和真空预压两种。一、堆载预压在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)进行预压。当堆载超过计划建造的建筑物荷载时，称为超载预压。为了防止堆载时压坏地基，需分级加载，即：在前一级荷载作用下地基基本固结后，再施加下

2、一级荷载，直至达到设计荷载为止。　　预压所需时间的长短取决于地基土层的渗透特性、厚度和预压荷载的大小等因素。这些因素可以根据地基固结理论进行计算预计。施工时应监测地面沉降和土中孔隙水压力的消散情况，对预压加以控制。　　为了加速厚层软土的固结，缩短预压时间，应设法改善厚层软土的排水条件。最常用的排水的方法是在地基中按一定间距作孔,孔内填砂以形成砂井（图1）。然后在地面加铺砂垫层加以沟通。近年来，土工织物日益发展，已开始采用纤维编织的袋装砂井和在排水纸板上发展起来的塑料板排水。预压法堆载预压早在50

3、年代就广泛地应用于铁路、公路路堤、码头和岸坡的地基处理；还应用于土坝、水闸、房屋、冷藏库和油罐等工程的软基处理。如中国的苏北大浦和汉江杜家台两个大型水闸工程，经过预压后，大大减少了闸室和岸墩的沉降量；又如上海地区采用3万米3油罐充水预压改良地基，取得了显著效果。堆载预压法图1二、真空预压真空预压是使加固区域内的土体造成负压，使边界的孔压降低，土体中的原来孔压便与这些边界的孔压形成一定的压力差并且发生不稳定渗流，随着时间的增长，土体中的孔压逐渐降低，降低的孔压转变为土体的有效应力，真空度越高，沿深

4、度衰减越小，则增加的有效应力越大，加固效果越好。对于天然地基，地基土一般处于K0固结状态，即σ′30=K0σ′10，由于孔隙水压力是球应力，所以真空预压时减少的孔压(增加的有效应力)是各向相等的，因此地基中土体单元的莫尔圆大小并没有改变，只是向右发生平移，当“荷载”卸除后，被加固土体由正常固结状态变为超固结状态，和加固前相比，强度增加了Δτ。由于真空预压时土体不会产生剪应力，因此即使真空荷载一次性施加上去，地基土也不会发生剪切破坏，从而可以缩短工期。真空预压时，周围土体由于产生收缩变形而开裂，裂

5、缝一般平行于加固区的边线。随着时间的增长，土体固结度的提高，裂缝也在发展，逐渐变大加深，数量也逐渐增加。真空预压和堆载预压使地基产生沉降，一般在加固区的中心点产生的沉降值最大，使加固区表面呈锅底状，但它们的原因却有质的区别。真空预压使地面产生锅底状的原因除了有效应力因位置的差异之外，还有加固区土体向里移动的结果，正是这种收缩的特性使土体更利于挤密，在产生相同垂直变形的情况下，真空预压法的加固效果要好于堆载预压法。真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的

6、封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。当抽真空时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，从而使土体固结。真空预压的原理主要反映在以下几个方面1薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载。2地下水位降低，相应增加附加应力。3封闭气泡排出，土的渗透性加大真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空，使膜内外形成气压差，使粘土层产生固

7、结压力。即是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，称为负压固结。以大气压作为预压荷载（图2），对地基土进行抽气,在土中造成一定的真空度,形成大气压力与真空压力的差值作用，将土中一部分水抽出，从而使地基土固结而加固。如果设置排水砂井，还可将孔隙内的水加速排出。预压法，此法首先由瑞典皇家地质学院于1952年提出。到80年代，中国也进行了室内外试验，并且已经开始在工程中应用。真空预压图2