排水固结技术

排水固结技术DrainConsolidation地基处理新技术NewTechnicalofSoilImprovement制作:邵光辉1概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。排水系统加压系统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。1.1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堆载预压法就是用填上等外加荷载来增加总应力σ并使超静孔隙水压力u消散从而增加有效应力σ’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σ’的方法。排水固结法的原理1.3排水固结法的应用范围用于处理软粘土地基，是十分有效的方法。按照使用目的可以解决两个问题沉降问题稳定问题沉降问题(settlementproblems)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-时间曲线对比不排水-等载预压排水-超载预压排水的沉降曲线稳定问题(stabilizationproblems)

地基间歇式加荷的应力路径竖向排水提高边坡稳定性系统组成——排水系统系统组成——排水系统材料WickDrainssandgravel系统组成——排水系统VerticalWickDrainsVerticalWickDrainsHorizontalDrains水平排水体HorizontalDrains水平排水体系统肠组成蚕——铸加压剩系统堆载桥头裙高填混土堆泽载预辟压场地凳高填屡土堆笑载预挣压临时蚁填土肆堆载骨预压Va仿cu贸um尺C船on艰so格li饮da另ti睁on系统亦组成沾——虽加压聋系统真空馅预压FL降AS还H预压衰法是猛以事明先完面成的天沉降胞和由滤于固侵结使暴地基折强度长增长菊的两滨个要旬素为牢目标女的，芳这种翼加固鞠方法酿成立冰的背阳景，洲是以壳具有暂饱和来粘性音土地讨基由付于固贺结而倚增加山强度萝，以探及所例谓一乔旦地瓦基固厨结沉接降，却即使他卸掉挠荷载省实际天上也吵不恢犬复原阵来状李态这链两种宾条件嚷而构荐成的率。2票堆载便预压瞧法设富计计艰算2.惜1干堆艺载预怀压的寺计算识步骤1.事利动用地心基的唇天然卷抗剪肌强度球计算裕第一碑级容否许施寒加的法荷载p1。对长胁条梯翅形填赞土，扬可根乎据Fe甩ll挪en食iu娇s公式亡估算号，即谜：2.欺计典算第伞一级脖荷载洽下地那基强时度增配长值赞。通常绿假设嫂地基妹的固污结度寻为7价0％届，然斩后计汽算出蜜强度腰增长撞量；η为考虹虑剪盖切蠕费变的题强度乞折减耗系数腾。3.奥计告算p1作军用下速达到耽所定道固结蜡度所蔬需要亮的时专间。达到喊某一疑固结炭度所湾需时峡间可绒根据伙固结雁度与盖时间缓的关颂系求献得。冈这一元步计答算的渔目的喇是确鹅定第体一级来荷载猜停歇佣的时鞠间，指亦即仅第二箩级荷孩载开桐始施系加的侮时间缸。4.牺根肆据第少2步众所得拾到的寨地基眼强度τf1计算抵第二气级所难能施掠加的摔荷载p2，即同样呆求出绕在p2作迁用下泻地基偷因给嫂度达牙70侧％时译的强它度以索及所墓需时千间，县然后馅计算胡第三堆级所塘能施恢加的笼荷载局。依挑次可驻计算级出以蒸后各跑级荷细载和拢停歇触时间湾，初衬步的您加荷究计划目也就雹确定厘下来留。5.冒对炼按以咬上步落骤确怨定的种加荷捷计划临进行甩每一概级荷村载下盗地基越的稳带定性讨验算链。如稳吗定性墓不满欺足，邪则调奸整加深荷计昏划。6.牌计僵算预泻压荷水载下兼地基损的最煮终沉寨降量两和预搭压期您间的蒸沉降籍量。这一站项计真算的矩目的蝴在于色确定雁预压崭荷载粒卸除艘的时逝间，逃这时铅地基咐在预靠压荷燥载下欧所完登成的举沉降趁量已叉达设币计要熊求，票所剩陪留的霞沉降佳为建巨筑物童所允裁许。2.刺2罩超患载预游压实际驴工程斧中还剂往往菊采用灶超载城预压棉方法隆来消惰除主屋固结峡沉降滔，以小缩短触预压津时间逃。预菜压期刚间任肌一时减刻地挖基沉眨降量沉可表虾示为苹：上式卡可用煮于：脊(1看)确孕定所蛛需的赞超载暗压力咐值ps以保棒证在更使用央荷载pf作用透下预舱期的轮总沉耕降量拨在给察定的邪时间晒内完径成；温(难2)狸确定晶在给替定超钱载下杜达到复预定爽沉降量量所委需要敌的时什间。为了补消除惧永久逝性荷都载下际的固类结沉甲降，搅只要您将超毛载保丝式持到峰时间tsR时刻唯，以偏使超耗载作好用下纯，地技基的嘱固结草沉降饼量等果于永资久荷资载下们的最响终固桶结沉狭降，谢即ssR＝sf，为了音消除笑超载较卸除逆以后岩继续绑发生打的主搅固结庄沉降柔，超帽载应冲维持架到使少上层谣中间寒部位掠的固言结度Uz（队f+瞒s）达到台下式城要求哭：超载湖预压衬的标辟准该方究法要最求将宗超载漠保持局到pf作用妙下所孟有点击都完冰全固料结为经止，炉这时撇土层架的大称部分垦将处滨于超费固结拢状态俱。因参此，僻这是门一个我安全逐度较佳大的看方法绪，它始预估舅的ps值或池超载这时间香都大钱于实揉际所暂需的谋值。对于草有机虫质粘刻土、颠泥炭映上等材，其充次固铺结沉匙降是螺重要储的，惧采用煌超载墙预压延法对榆减小揭永久印荷载鼠下的雪次固烂结沉置降有矛一定陷效果背。超载抄预压勿排水仙与动役力置遮换相章结合3渐砂井芝排水类固结判设计陶计算丹尼碗尔.提莫兰（D耀an啊ie览l.弊E.耕Mo燃ra佣n）最早今（1茫92板5年共）将良垂直漏砂井烫用于饼土的炮深层次加固冤，1盼92讽6年郊获得奥专利浴。Sa皆nd猛D呜ra愈in键s3.年1六砂真井设云计砂井弟地基蜜的设恒计工岸作即厦为选择裁适当尽的砂阔井长填度、愁直径距、间荡距、钟以及酬形成采有效逢的砂椅井排守水系梯统所够需的汇材料挺、砂的垫层废厚度留等，以往随地绝基在置批载追预压布过程辫中，时在预斯期的乘时间党内，贿达到捐所需殃要的僵固结斗度(住通常签定为作80冷％)驻。1．缸砂井缩慧直径阳和间饱距常采疑用“体细而茶密”棍原则检。一般障砂井汁直径乐：3矩00盾~4以00蜘mm击；间犬距：垃6~冬8倍宋井径警。袋装亿砂井湾直径趁：7播0~鸽12插0m弹m；且间距典：1般5~脸30捎倍井侨径。2．筹砂井袜长度根据专现场为各种掉因素脊定。峰（土声层厚喜、有借无透耕水层赞、压像缩层弹厚度市、承裤压水蜘、稳畅定控防制、沿沉降测控制坟量等蔽）一吴般1竹0~饭25魂米。3．低砂井搞排列正三菊角形敏排列正方估形排裙列排水测路径lldede4.伟砂抗井的彩布置症范围羡:大出怨基础病轮廓陵线2~伴4m。5.敏砂铺垫层在砂工井顶驻面应个铺设风排水翻砂垫凯层，发以连约接砂牵井，咬引出糖从上池层排擦入砂阶井的脂渗流敢水。应砂垫港层的拨厚度圾一股桌为0出.3增~0妨.5恩m(简水下圈砂垫全层厚亦度为裕1.跪0m冶左右视)。见如砂帐料缺楼乏，淘可采驳用连强通砂秒井的昂纵横巴砂沟财代替抱整片松砂垫扎层。ho驻ri油zo半nt旺al木d宾ra歇in旷s竞ys止te摊m痒is碍i晃ns牢ta烤ll抄ed搜t迫o机co呢ll用ec桃t乳wa糊te让r邮sq警ue国ez胞ed苍i嫌nt茄o拉th龙e橡cr阴us树he脾d盏st检on血e找bl其an养ke纳t.耀jp毕gHo幻玉ri墙zo浇nt帅al桶d查ra素in墓s欲ar锋e纱in持st社al拾le型d乳in耻s加an辉d违bl薄an堵ke化t涌to倚c裳ol赌le麻ct汪w惨at流er段t杏o间be脂d查is贝ch渔ar减ge况d耗fr倒om软v外er裕ti的ca凝l桨dr叨ai论ns若.j矿pgHe均av道y咳cl州ay哗i孩s割pl死ac邀ed世a蚕to变p兴ve神rt居ic腰al截a纵nd踪蝶h于or椅iz厉on默ta叔l突dr别ai赚n些sy侧st雾em蝴s防to家s市qu甘ee共ze尖w误at绞er舒o汇ut解o访f煤th告e圈bo流g槽an宣d泽co拼mp娱ac仔t锻th冻e吃so摇ft而s竞ub苏so途il矩s3.坛3登砂区井地俗基固班结度尾的计奇算1．妨瞬时榜加荷抢条件需下砂倒井地饶基固已结度混的计拿算19剂40肯~1艰94狗2年拌，巴格伦（碑Ba假rr真on软）根往据太鸽沙基窗固结达理论靠，提剩出砂衣井的嚼设计当计算权方法瓜。固结宣微分爹方程吴：根据贵卡里从罗理亭论：泰任意秩一点匆的孔羡隙水源压力u有如谎下关柜系：用固爹结度唱表示脚为：竖向常固结竖度由雹太沙滩基一盛维理子论计刺算。径向婚固结弦度等肿应变匙条件跨下用秆下式兼：井径闻比总固民结度咽（大现于3纽奉0%面时）朽：故2．巩逐渐牵加荷沙条件瓣下地晕基固布结度惊的计丙算目前她常用绍的有太沙蝴基修蜡正法和曾朴国熙暖提出秤的改进毕的高腾木俊耻介法，理丹论上聪可以俱证明杰，能抚者是压近似饭的，此而后按者是膀精确泥的。陵改进婚的高医木俊岩介法拾通常排将实停际荷染载简趁化为赖多级捏等速毅加荷夜，最扑常用妻的公伐式为拿；3.冰4椒地基疗抗剪泽强度票增长努的预肝计曾国袭熙1轰97描5，截19尖8l涨年提火出：式中η为考晴虑剪耻切蠕正变及飞其他饲因素朽对强冠度影柄响的讽折减班系数牲。4残真扮空预搭压法真空