排水固结法ppt课件.ppt

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1、第4章排水固结法Chapter4Consolidation4.1概述排水固结法（Consolidation）是处理软黏土地基的有效方法之一。该法是对天然地基，或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，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，同时强度逐步提高的方法。排水固结法适用于处理淤泥质土、淤泥、泥炭土和冲填土等饱和粘性土地基。排水固结法通常由排水系统和加压系统两部分组成。插板机是一种新型打桩机械，主要用于沿海软基处理，围海造地施工领域插板机就位后通过振动锤对准插孔位下沉，排水板从套管内穿过与端头的锚靴相连，套管顶住

2、锚靴将排水板插到设计入土深度，拔起套管后，锚靴连同排水板一起留在土中，然后剪断连续的排水板，即完成一个排水孔插板操作塑料排水板插板机塑料排水板别名塑料排水带，有波浪型、口琴型等多种形状。中间是挤出成型的塑料芯板，是排水带的骨架和通道，其断面呈并联十字，两面以非织造土工织物包裹作滤层，芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出，是淤泥、淤质土、冲填土等饱和粘性及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，大大缩短软土固结时间。塑料排水板地基处理塑料排水板施工工艺流程图塑料排水板施工现场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，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜

3、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。真空预压地基处理真空预压管网铺设真空管网铺设真空系统第一层土工布铺设土工布是一种新型建筑材料，原料是涤纶、晴纶、锦纶等高分子聚合物的合成纤维。按照制造方法分为：有纺土工布和无纺土工布两种类型。真空系统双层密封土工膜的铺设真空系统土工膜的密封出膜连接与真空系统安装出膜连接出膜管与真空泵连接试抽真空排水固结法可解决以下两个问题：（1）沉降问题

4、。使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成，使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。（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。堆载预压法在建筑场地临时堆填土石等，对地基进行加载预压，使地基沉降能够提前完成，并通过地基土固结提高地基承载力，然后卸去预压荷载建造建筑物，以消除建筑物基础的部分均匀沉降，这种方法就成为堆载预压法。一般情况是预压荷载与建筑物荷载相等，但有时为了减少再次固结产生的障碍，预压荷载也可大于建筑物荷载，一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍，特殊情况则可根据工程具体要求来确定。为了加速堆载预压地基固结速度，常与砂井法同时使用，称为砂井

5、堆载预压法。沙井法适用于渗透性较差的软弱粘性土，对于渗透性良好的砂土和粉土，无需用砂井排水固结处理地基；含水平夹砂或粉砂层的饱和软土，水平向透水性良好，不用砂井处理地基也可获得良好的固结效果4.3堆载预压设计计算12对深厚软粘土地基，应设置塑料排水带或砂井等排水竖井。当软土层厚度不大或软土层含较多薄粉砂夹层，且固结速率能满足工期要求时，可不设排水竖井。预压荷载顶面的范围应等于或大于建筑物基础外缘所包围的范围。加载速率应根据地基土的强度确定。当天然地基土的强度满足预压荷载下地基的稳定性要求时，可一次性加载，否则应分级逐渐加载，待前期预压荷载下地基土的强度增长满足下一级荷载下地基的稳定性要求

6、时方可加载。堆载过快易失稳二、超载预压对沉降有严格限制的建筑，应采用超载预压法处理地基。超载量的大小应根据预压时间内要求完成的变形量通过计算确定，并宜使预压荷载下受压土层各点的有效竖向应力大于建筑物荷载引起的相应点的附加总应力，则今后在建筑物荷载作用下地基土将不会再发生主固结变形，而且将减小次固结变形，并推迟次固结变形的发生。4.3砂井排水固结设计计算DesignProcedureofSandDrain1925年，丹尼尔.莫兰将垂直砂井用于费城－－奥克兰海湾大桥公路软土地基的加固，1926年获得专利。砂井法问世以后，因缺乏理论根据而按经验设计。1940～1942年，巴隆（Barron）根据太沙

7、基的固结理论，提出砂井法的设计计算方法。我国从20世纪50年代起，开始应用砂井法。砂井法主要适用于没有较大集中荷载的大面积荷重或堆土荷重工程，例如水库土坝、油罐、仓库、铁路路堤、贮矿场以及港口的水工建筑物等工程。一、砂井设计砂井设计包括砂井直径、间距、深度、排列方式、范围、砂料选择和砂垫层厚度等。根据固结理论，砂井直径越大，间距越密，固结速率越快。如果比较砂井的直径和间距对固结度的影响，又可看出，