基础工程—地基处理PPT课件

1、1排水固结技术Drain Consolidation地基处理技术地基处理技术 Technical of Soil Improvement 第1页/共54页21 1 概概 述述 排水固结法能解决软粘土地基的沉降和稳定问题。可使地基的沉降在预压期间基本完成或大部分完成，保证建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时可增加地基土的抗剪强度，提高地基的承载力和稳定性。排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的。 第2页/共54页3排水系统加压系统第3页/共54页4 根据排水系统和加压系统的不同，排水固结法可分为堆载预压法、砂井(包括袋装砂井、塑料排水板等)堆载预压法、真空预压法、降低地

2、下水位法和电渗法。排水固结法的种类 堆载预压法和砂井堆载预压法唯一的区别在于：前者的排水系统以天然地基土层本身为主；而后者在天然地基中还人为地增设了诸如砂井等排水系统。 第4页/共54页51.1 1.1 排水固结法的原理排水固结法的原理 加 固 软 土 层竖 向 排 水 体排水垫层水平排水盲沟第5页/共54页6堆载预压法就是用填上等外加荷载来增加总应力并使超静孔隙水压力u消散从而增加有效应力的方法。降低地下水位和电渗排水法是总应力不变,减少孔隙水压力来增加有效应力的方法。排水固结法的原理第6页/共54页71.2 1.2 排水固结法的应用范围排水固结法的应用范围用于处理软粘土地基，是十分有效的方

3、法。 按照使用目的可以解决两个问题沉降问题 稳定问题 第7页/共54页8沉降问题 (settlement problems)第8页/共54页9采用竖向排水固结与不采用竖向排水固结的实测沉降-时间曲线对比第9页/共54页10采用竖向排水固结与不采用竖向排水固结的实测沉降-时间曲线对比第10页/共54页11不排水-等载预压排水-超载预压排水的沉降曲线第11页/共54页12竖向排水提高边坡稳定性第12页/共54页13系统组成排水系统 第13页/共54页14系统组成排水系统 材料 Wick Drainssandgravel第14页/共54页15系统组成排水系统 Vertical Wick Drains

4、第15页/共54页16Vertical Wick DrainsVertical Wick Drains第16页/共54页17Horizontal Drains水平排水体第17页/共54页18Horizontal Drains水平排水体第18页/共54页19系统组成加压系统 堆载桥头高填土堆载预压场地高填土堆载预压第19页/共54页20临时填土堆载预压第20页/共54页21Vacuum Consolidation系统组成加压系统 真空预压第21页/共54页22 预压法是以事先完成的沉降和由于固结使地基强度增长的两个要素为目标的，这种加固方法成立的背景，是以具有饱和粘性土地基由于固结而增加强度，以

5、及所谓一旦地基固结沉降，即使卸掉荷载实际上也不恢复原来状态这两种条件而构成的。第22页/共54页232 2 砂井排水固结设计计算 丹尼尔.莫兰（Daniel.E.Moran）最早（1925年）将垂直砂井用于土的深层加固，1926年获得专利。 Sand Drains第23页/共54页242.1 2.1 砂井设计砂井设计 砂井地基的设计工作即为选择适当的砂井长度、直径、间距、以及形成有效的砂井排水系统所需的材料、砂垫层厚度等，以随地基在批载预压过程中，在预期的时间内，达到所需要的固结度(通常定为80)。1砂井直径和间距常采用“细而密”原则。一般砂井直径：300400mm；间距：68倍井径。 袋装砂

6、井直径：70120mm；间距：1530倍井径。第24页/共54页252砂井长度 根据现场各种因素定。（土层厚、有无透水层、压缩层厚度、承压水、稳定控制、沉降控制量等）一般1025米。第25页/共54页263砂井排列正三角形排列 正方形排列 排水路径第26页/共54页27第27页/共54页28lldede第28页/共54页294. 砂井的布置范围:大出基础轮廓线24m。5. 砂垫层 在砂井顶面应铺设排水砂垫层，以连接砂井，引出从上层排入砂井的渗流水。砂垫层的厚度一股为0.30.5m(水下砂垫层厚度为1.0m左右)。如砂料缺乏，可采用连通砂井的纵横砂沟代替整片砂垫层。第29页/共54页30用固结度

7、表示为：)1)(1 (1zrrzUUU竖向固结度由太沙基一维理论计算。径向固结度等应变条件下用下式：)8exp(1HrTFU2eHHdtcT2222413ln1nnnnnFweddn 井径比 2.2 砂井地基固结度的计算第30页/共54页312逐渐加荷条件下地基固结度的计算 目前常用的有太沙基修正法和曾国熙提出的改进的高木俊介法，理论上可以证明，能者是近似的，而后者是精确的。改进的高木俊介法通常将实际荷载简化为多级等速加荷，最常用的公式为； 第31页/共54页32第32页/共54页33第33页/共54页34第34页/共54页35第35页/共54页362.3 地基抗剪强度增长的预计第36页/共54页373 真空预压法第37页/共54页38真空膜第38页/共54页39水气收集管道系统第39页/共54页40水气收集管道系统第40页/共54页41工作原理第41页/共54页42处理效果数据第42页/共54页43真空预压模型试验第43页/共54页44真空预压处理现场鸟瞰第44页/共54页45排水预压法的其他一些现场施