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1、排水固結(jié)DrainConsolidation地基處理GroundImprovement余闖1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?？墒沟鼗某两翟陬A(yù)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(qiáng)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。排水固結(jié)排水系統(tǒng)，主要在于改變地基原有的排水邊界條件，增加孔隙水排出的途徑，縮短排水距離。該系統(tǒng)是由水平排水墊層和豎向排水體構(gòu)成的加壓系統(tǒng)，是指對地基施行預(yù)壓的荷載，它使地基土的固結(jié)壓力增加而產(chǎn)生固結(jié)。其材料有固體(
2、土石料等)、液體(水等)、真空負(fù)壓力荷載等。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(yù)壓法、砂井(包括袋裝砂井、塑料排水板等)堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降低地下水位法和電滲法。堆載預(yù)壓法和砂井堆載預(yù)壓法唯一的區(qū)別在于：前者的排水系統(tǒng)以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(shè)了諸如砂井等排水系統(tǒng)。排水固結(jié)法的種類排水固結(jié)法適用于處理各類淤泥、淤泥質(zhì)土及沖填土等飽和黏性土地基。砂井法特別適用于存在連續(xù)薄砂層的地基。但砂井只能加速主固結(jié)而不能減少次固結(jié)，對有機(jī)質(zhì)土和泥炭等次固結(jié)土，不宜只采用砂井法?？朔喂探Y(jié)可利用超載的方
3、法。真空預(yù)壓法適用于能在加固區(qū)形成(包括采取措施后形成)穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基。降低地下水位法、真空預(yù)壓法和電滲法由于不增加剪應(yīng)力，地基不會產(chǎn)生剪切破壞，所以它適用于很軟弱的黏土地基。排水固結(jié)法的應(yīng)用條件必須指出，排水固結(jié)法的應(yīng)用條件，除了要有砂井(袋裝砂井或塑料排水帶)的施工機(jī)械和材料外，還必須要有：①預(yù)壓荷載；②預(yù)壓時間；③適用的土類等條件。預(yù)壓荷載是其中的關(guān)鍵問題，因為施加預(yù)壓荷載后才能引起地基土的排水固結(jié)。然而施加一個與建筑物相等的荷載，這并非輕而易舉的事，少則幾千噸，大則數(shù)萬噸，許多工程因無條件施加預(yù)壓荷載而不宜采用砂井預(yù)壓處理地基，這時
4、就必須采用真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法或電滲排水等等。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(yù)壓法就是用填土等外加荷載來增加總應(yīng)力σ并使超靜孔隙水壓力u消散從而增加有效應(yīng)力σ’的方法。降低地下水位和電滲排水法是總應(yīng)力不變,減少孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力σ’的方法。堆載預(yù)壓加固法的原理真空預(yù)壓加固原理真空排水預(yù)壓法加固軟土地基的方法是屬于排水固結(jié)法的一種。運(yùn)用真空排水預(yù)壓法加固軟土地基時，一般來說：先在欲加固的軟土地基上按一定間距打設(shè)塑料排水板或袋裝砂井（統(tǒng)稱垂直排水通道）；在地面上鋪設(shè)一定厚度的砂墊層；將不透氣的薄膜鋪設(shè)在砂墊層上；
5、借助于埋設(shè)在砂墊層中的管道，通過抽真空裝置將膜下土體中的空氣和水抽出。最終使土體得以排水固結(jié)，土體的強(qiáng)度同時也得到增長，達(dá)到加固的目的。真空排水預(yù)壓法是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組成：真空預(yù)壓加固原理水平排水體真空排水固結(jié)排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)垂直排水體——抽真空裝置——砂井、袋裝砂井、塑料排水板、鋼絲濾管——砂墊層、土工合成材料真空排水預(yù)壓法加固軟基的示意圖基本原理真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓示意圖VACUUMPRELOADING沉降問題：使地基的沉降在抽氣加載預(yù)壓期間大部分被消除（一般是80％）或基本消除，建筑物在使用期間不致有過大的沉降和沉降差。適用于對工后
6、沉降要求較高或較敏感的集裝箱堆場、大型倉庫、冷藏庫、斗輪機(jī)軌道、飛機(jī)跑道、道路橋頭段等。穩(wěn)定問題：加固能加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。應(yīng)用此法可以加速地基土抗剪強(qiáng)度增長、縮短工期的工程。1.3排水固結(jié)法的關(guān)鍵問題沉降問題(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-時間曲線對比不排水-等載預(yù)壓排水-超載預(yù)壓排水的沉降曲線穩(wěn)定問題(stabilizationproblems)地基間歇式加荷的應(yīng)力路徑豎向排水提高邊坡穩(wěn)定性系統(tǒng)組
7、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)VerticalWickDrains排水板（帶）是一種復(fù)合型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，中間是擠出成型的塑料芯板，是排水帶的骨架和通道，其斷面呈并聯(lián)十字，由35條筋，34條槽組成，寬100MM，厚3.5-6.0MM。芯板外部包覆化纖無紡布，它起著隔土濾膜作用。主要指標(biāo)參數(shù)注：Kg-為濾膜的滲透系數(shù)，Ks-為地基土的滲透系數(shù)SPB為塑料排水帶的代號產(chǎn)品特點(diǎn)1、濾水性好，排水暢通，能確保良好的排水效果。2、其材料具有一定的強(qiáng)度延伸率，適合地基變形能力強(qiáng)。3、排水帶斷面尺寸小，
8、插板時對地基擾動小。4、在超軟弱粘地層上或水下也可進(jìn)行插板施工。5、施工速度快，工人勞動強(qiáng)度低
