沿海地区排水固结法软土地基处理施工技术

排水固结技术DrainConsolidation地基处理NewTechnicalofSoilImprovement1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VerticalWickDrainsVe察rt脆ic捷al途W作ic匆k外Dr虑ai饥nsHo狭ri插zo笨nt略al涂Dr吵ai恭ns水平榴排水牵体Ho念ri踪蝶zo梅nt蹈al饶Dr宁ai嫂ns水平朋排水男体系统纹组成——加压绘系统堆载桥头紧高填逆土堆搅载预悬压场地惹高填猴土堆蓄载预阶压临时筹填土少堆载脱预压Va砖cu额um陵C熔on叮so单li腰da愈ti煮on系统曲组成——加压胞系统真空找预压FL淘AS愚H预压洁法是节以事伴先完倘成的姻沉降雁和由肥于固旅结使甲地基倒强度劣增长可的两滨个要筹素为院目标掉的，篮这种听加固岔方法植成立吐的背榜景，扭是以旨具有景饱和雪粘性勤土地跌基由眠于固贡结而判增加岂强度顿，以们及所氧谓一传旦地间基固摧结沉农降，叼即使棉卸掉摘荷载上实际喉上也踪蝶不恢乳复原霞来状哈态这墓两种揉条件矮而构意成的饰。2堆载更预压文法设谁计计疗算2.费1堆载妇预压晒的计退算步烦骤1.利用郑地基推的天喉然抗来剪强澡度计驰算第腥一级弟容许疤施加终的荷帐载p1。对长鸭条梯渠形填执土，剖可根绸据Fe箩ll自en称iu晶s公式党估算揭，即词：2.计算族第一共级荷汁载下范地基版强度右增长古值。通常趟假设照地基同的固盏结度拼为70％，端然后源计算岗出强芬度增危长量辟；η为考各虑剪巩切蠕置变的捡强度祝折减芹系数于。3.计算p1作用希下达廊到所肉定固隐结度轧所需闯要的砖时间灶。达到者某一竿固结埋度所跌需时刘间可悄根据全固结尽度与两时间车的关嫌系求背得。脱这一渡步计传算的伯目的客是确挎定第冰一级基荷载惠停歇轧的时阿间，永亦即效第二际级荷居载开或始施臭加的挖时间弦。4.根据烫第2步所投得到胞的地便基强姑度τf1计算攀第二祝级所病能施根加的孝荷载p2，即同样醋求出摊在p2作用斜下地亦基固绢结度粘达70％时船的强猜度以奖及所沸需时御间，习然后侧计算劫第三咏级所政能施谈加的瓣荷载来。依缸次可纪计算刘出以返后各妹级荷言载和母停歇影时间会，初滩步的叼加荷四计划驼也就嗓确定就下来饶。5.对按督以上闯步骤娇确定诸的加亭荷计领划进供行每奔一级渠荷载侦下地气基的惹稳定峰性验皆算。如稳产定性掠不满部足，跳则调悦整加鉴荷计怖划。6.计算烦预压扣荷载裳下地伐基的饭最终筛沉降降量和辜预压亏期间颗的沉茂降量句。这一闹项计晒算的嘉目的剧在于侧确定送预压串荷载争卸除呜的时漫间，撇这时振地基抓在预仙压荷却载下逢所完巾成的赢沉降弃量已挠达设以计要崇求，坝所剩勇留的路沉降软为建也筑物介所允幻玉许。2.常2超载扇预压实际摧工程漂中还刊往往脂采用略超载秩预压盐方法丙来消帅除主悲固结因沉降腹，以揭缩短方预压蕉时间广。预阀压期届间任轿一时乘刻地范基沉估降量评可表业示为谈：上式垒可用荷于：(1胃)确定送所需滩的超壤载压缩慧力值ps以保殿证在付使用博荷载pf作用促下预侍期的摸总沉缩慧降量姻在给展定的械时间捐内完舅成；(2妨)确定躁在给添定超娘载下载达到注预定第沉降蔑量所厨需要狗的时框间。为了泼消除生永久还性荷滋载下晴的固堵结沉至降，惕只要送将超饮载保裹持到芬时间tsR时刻蛾，以反使超半载作陶用下犬，地奋基的债固结秀沉降售量等令于永珠久荷嗽载下鸭的最新终固颂结沉蚂降，匠即ssR＝sf，为了猎消除黎超载剃卸除盒以后烘继续裂发生墓的主队固结僵沉降恭，超销载应蓄维持谊到使树上层裕中间避部位瞒的固桥结度Uz（f+伙s）达到吉下式写要求责：超载昂预压蓬的标火准该方胖法要斑求将旱超载须保持向到pf作用提下所誓有点额都完肺全固趣结为镇止，孙这时融土层曲的大臂部分赢将处母于超畅固结傻状态芬。因匀此，橡这是径一个本安全些度较哄大的挣方法畏，它傅预估侧的ps值或涝超载乞时间油都大磁于实桨际所谜需的衫值。对于狭有机储质粘左土、坟泥炭均上等蒙，其消次固解结沉坟降是姓重要疾的，恢采用康超载私预压乎法对巾减小灾永久粘荷载波下的水次固熔结沉功降有点一定封效果灰。超载备预压昼排水冬与动丹力置津换相行结合3砂井塘排水禁固结俊设计年计算丹尼辛尔.莫兰（Da扯ni夜el丛.E夜.M插or昆an）最早弄（19模25年）候将垂绪直砂撇井用剃于土羊的深茄层加挽固，19胃26年获师得专筛利。Sa团nd价D软ra抄in免s3.短1砂井士设计砂井艰地基絮的设讽计工巴作即胖为选择育适当笋的砂沸井长亚度、狭直径遗、间舒距、兰以及哗形成蚊有效哑的砂罩井排颤水系代统所刃需的更材料脸、砂阿垫层请厚度齿等，以张随地浑基在雄批载肃预压遣过程答中，该在预处期的伯时间敌内，善达到察所需对要的向固结什度(通常垃定为80％)。1．砂港井直肌径和生间距常采贴用“细而饰密”原则歪。一般舌砂井挑直径伙：30睡0~助40载0m颠m；间疗距：6~冤8倍井廊径。袋装高砂井误直径民：70妻~1百20喊mm；间岩距：15纹~3绪0倍井记径。2．砂涂井长酱度根据友现场妨各种僵因素芒定。缩慧（土楚层厚惯、有进无透考水层梢、压衰缩层脸厚度森、承揭压水悄、稳呢定控敢制、臭沉降旅控制偷量等邪）一桥般10效~2交5米。3．砂境井排积列正三逼角形矮排列正方泊形排异列排水得路径lldede4.砂井定的布诞置范委围:大出堵基础丹轮廓叶线2~拣4m。5.砂垫贷层在砂周井顶凯面应坟铺设播排水捕砂垫胖层，扬以连野接砂崖井，荣引出得从上趴层排惠入砂叉井的东渗流读水。取砂垫即层的御厚度惩一股以为0.楚3~拥0.勿5m拔(水下喷砂垫县层厚生度为1.暴0m左右)。如锅砂料飘缺乏彼，可锣采用拼连通右砂井掀的纵臣横砂拒沟代登替整谨片砂车垫层恒。ho幻玉ri流zo垫nt狮al女d浪ra拖in昼s别ys锯te幼m法is玩i亏ns条ta登ll瓶ed装t绢o折co磨ll才ec胆t捆wa砖te皮r盗sq按ue检ez临ed看i次nt非o汪th棉e狸cr亩us骗he液d炊st答on应e戚bl穗an农ke耽t.粉jp趣gHo慢ri胖zo慈nt埋al溪d谜ra脆in牲s似ar型e臣in滑st释al勿le科d裹in继s奇an矩d优bl合an翼ke还t雅to柏c饮ol股le锹ct机w呢at隙er队t肝o歉be悲d饱is议ch赔ar葵ge懂d塌fr摘om疾v河er果ti必ca晕l碎dr主ai顶ns裤.j饮pgHe斑av醉y嫂cl路ay贺i沟s己pl财ac辟ed暖a怜to磨p番ve州rt泪ic酿al先a虚nd迹h弓or竹iz锋on踪蝶ta嫁l然dr纸ai说n蓬sy外st旺em卧s呀to堆s茅qu蜘ee观ze惕w卵at瓣er说o喝ut比o恋f割th阶e乡丰bo陵g椒an忍d蛙co舌mp懂ac叶t承th饺e瞎so爆ft慢s乌ub呀so率il迁s3.掩3砂井议地基尺固结勿度的始计算1．瞬撒时加瓶荷条吓件下培砂井功地基诵固结份度的迁计算19谈40润~1夜94演2年，低巴伦瓦（Ba电rr盛on）根芝据太聚沙基拔固结郊理论腾，提款出砂抄井的猛设计景计算帽方法老。固结和微分玩方程竿：根据足卡里纠罗理纹论：送任意元一点惧的孔帅隙水窄压力u有如罢下关毯系：用固早结度穷表示递为：竖向像固结福度由锐太沙偷基一写维理虹论计吊算。径向浓固结猫度等虽应变香条件葵下用普下式脾：井径殊比总固角结度糟（大拿于30许%时）贯：故2．逐新渐加得荷条铺件下岔地基续固结贷度的惯计算目前席常用列的有太沙著基修继正法和曾陷国熙衡提出涛的改进帜的高锣木俊垫介法，理概论上滔可以耻证明跌，能商者是胖近似悠的，问而后扶者是费精确征的。上改进岂的高吩木俊吵介法随通常访将实酷际荷垄载简竟化为面多级肌等速出加荷遗，最锄常用更的公月式为培；3.甲4地基赴抗剪昆强度欢增长僵的预意计曾国施熙19赔75，19景8l年提艳出：式中η为考苏虑剪伯切蠕拥变及蹄其他闻因素蛛对强倡度影谣响的绒折减仪系数泼。4真空嫌预压吃法真空诊