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《地基處理新技術(shù)3排水》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、排水固結(jié)技術(shù)DrainConsolidation地基處理NewTechnicalofSoilImprovement1概述排水固結(jié)法能解決軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定問題。可使地基的沉降在預壓期間基本完成或大部分完成，保證建筑物在使用期間不致產(chǎn)生過大的沉降和沉降差。同時可增加地基土的抗剪強度，提高地基的承載力和穩(wěn)定性。排水固結(jié)法是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組合而成的。排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)根據(jù)排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的不同，排水固結(jié)法可分為堆載預壓法、砂井(包括袋裝砂井、塑料排水板等)堆載預壓法、真空預壓法、降低地下水位法和電滲法。排水固結(jié)法的種類堆載預壓法和砂井堆載預壓法唯一的區(qū)別在于：前者的排水系統(tǒng)以
2、天然地基土層本身為主；而后者在天然地基中還人為地增設了諸如砂井等排水系統(tǒng)。1.1排水固結(jié)法的原理加固軟土層豎向排水體排水墊層水平排水盲溝堆載預壓法就是用填上等外加荷載來增加總應力σ并使超靜孔隙水壓力u消散從而增加有效應力σ’的方法。降低地下水位和電滲排水法是總應力不變,減少孔隙水壓力來增加有效應力σ’的方法。排水固結(jié)法的原理1.3排水固結(jié)法的應用范圍用于處理軟粘土地基，是十分有效的方法。按照使用目的可以解決兩個問題沉降問題穩(wěn)定問題沉降問題(settlementproblems)采用豎向排水固結(jié)與不采用豎向排水固結(jié)的實測沉降-時間曲線對比采用豎向排水固結(jié)與不采用豎向排水固結(jié)的實測沉降-時間曲
3、線對比不排水-等載預壓排水-超載預壓排水的沉降曲線穩(wěn)定問題(stabilizationproblems)地基間歇式加荷的應力路徑豎向排水提高邊坡穩(wěn)定性系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)材料WickDrainssandgravel系統(tǒng)組成——排水系統(tǒng)VerticalWickDrainsVerticalWickDrainsHorizontalDrains水平排水體HorizontalDrains水平排水體系統(tǒng)組成——加壓系統(tǒng)堆載橋頭高填土堆載預壓場地高填土堆載預壓臨時填土堆載預壓VacuumConsolidation系統(tǒng)組成——加壓系統(tǒng)真空預壓FLASH預壓法是以事先完成的沉降和由于固結(jié)
4、使地基強度增長的兩個要素為目標的，這種加固方法成立的背景，是以具有飽和粘性土地基由于固結(jié)而增加強度，以及所謂一旦地基固結(jié)沉降，即使卸掉荷載實際上也不恢復原來狀態(tài)這兩種條件而構(gòu)成的。2堆載預壓法設計計算2.1堆載預壓的計算步驟1.利用地基的天然抗剪強度計算第一級容許施加的荷載p1。對長條梯形填土，可根據(jù)Fellenius公式估算，即：2.計算第一級荷載下地基強度增長值。通常假設地基的固結(jié)度為70％，然后計算出強度增長量；η為考慮剪切蠕變的強度折減系數(shù)。3.計算p1作用下達到所定固結(jié)度所需要的時間。達到某一固結(jié)度所需時間可根據(jù)固結(jié)度與時間的關(guān)系求得。這一步計算的目的是確定第一級荷載停歇的時間，
5、亦即第二級荷載開始施加的時間。4.根據(jù)第2步所得到的地基強度τf1計算第二級所能施加的荷載p2，即同樣求出在p2作用下地基固結(jié)度達70％時的強度以及所需時間，然后計算第三級所能施加的荷載。依次可計算出以后各級荷載和停歇時間，初步的加荷計劃也就確定下來。5.對按以上步驟確定的加荷計劃進行每一級荷載下地基的穩(wěn)定性驗算。如穩(wěn)定性不滿足，則調(diào)整加荷計劃。6.計算預壓荷載下地基的最終沉降量和預壓期間的沉降量。這一項計算的目的在于確定預壓荷載卸除的時間，這時地基在預壓荷載下所完成的沉降量已達設計要求，所剩留的沉降為建筑物所允許。2.2超載預壓實際工程中還往往采用超載預壓方法來消除主固結(jié)沉降，以縮短預壓
6、時間。預壓期間任一時刻地基沉降量可表示為：上式可用于：(1)確定所需的超載壓力值ps以保證在使用荷載pf作用下預期的總沉降量在給定的時間內(nèi)完成；(2)確定在給定超載下達到預定沉降量所需要的時間。為了消除永久性荷載下的固結(jié)沉降，只要將超載保持到時間tsR時刻，以使超載作用下，地基的固結(jié)沉降量等于永久荷載下的最終固結(jié)沉降，即ssR＝sf，為了消除超載卸除以后繼續(xù)發(fā)生的主固結(jié)沉降，超載應維持到使上層中間部位的固結(jié)度Uz（f+s）達到下式要求：超載預壓的標準該方法要求將超載保持到pf作用下所有點都完全固結(jié)為止，這時土層的大部分將處于超固結(jié)狀態(tài)。因此，這是一個安全度較大的方法，它預估的ps值或超載時
7、間都大于實際所需的值。對于有機質(zhì)粘土、泥炭上等，其次固結(jié)沉降是重要的，采用超載預壓法對減小永久荷載下的次固結(jié)沉降有一定效果。超載預壓排水與動力置換相結(jié)合3砂井排水固結(jié)設計計算丹尼爾.莫蘭（Daniel.E.Moran）最早（1925年）將垂直砂井用于土的深層加固，1926年獲得專利。SandDrains3.1砂井設計砂井地基的設計工作即為選擇適當?shù)纳熬L度、直徑、間距、以及形成有效的砂井排水系統(tǒng)所需的材料、砂墊層厚度等，
