地基與基礎工程學習項目三地基處理與加固04排水固結法處理地基

排水固結法

通過在地基土中采用各種排水技術措施(設置豎向排水體和水平排水體)，再分級加載預壓，以加速飽和軟黏土的排水固結，當地基土的固結度或強度達到規(guī)定要求后，卸去預壓荷載，再建造構筑物的一種地基處理方法。排水固結法依據排水體系的構造及堆載方法的不同，一般可分為、天然地基堆載預壓、砂井堆載預壓、真空預壓及降水預壓等方法。前言一、天然地基堆載預壓法

堆載預壓

是在建筑物施工前，用與設計荷載相等(或略大)的荷載預先堆壓在天然地基上，使地基軟土得到壓縮固結，以提高其強度和減少工后沉降量，待地基承載力、變形達到設計預期要求后，將預壓荷載撤除，在預壓后的地基上修建結構物的方法。堆載土石預壓地基堆載砂袋預壓地基二、砂井堆載預壓法設置豎向、水平向排水通道，形成排水系統(tǒng)，縮短排水距離，以改善地基土的滲透性能，然后在砂墊層上部堆載，以增加地基土中附加應力，較快排出孔隙水，達到加速土體排水固結、提高軟弱地基承載力之目的。二、砂井堆載預壓法

適用條件：砂井預壓法可用于深度大于3m的淤泥質土、淤泥和沖填土等飽和黏性土地基的處理。砂井形式普通砂井袋裝砂井塑料排水板二、砂井堆載預壓法1）砂井的布置范圍砂井的布置范圍應比基礎底面面積大，一般由基礎的輪廓線向外增加2～4m。2）砂井的平面布置、直徑及間距砂井的平面布置可采用正方形或等邊三角形。砂井的直徑和間距主要取決于土的固結特性和施工期的要求。在達到相同的固結度時，一般縮短砂井間距比增加砂井直徑效果要好。普通砂井直徑可取300mm～500mm；袋裝砂井直徑可取70mm～100mm；

1.砂井的設計二、砂井堆載預壓法

3）砂井的深度砂井的深度應根據橋涵對地基的穩(wěn)定性和變形要求確定。對以地基抗滑穩(wěn)定性為主要要求的結構，砂井深度至少應超過最危險滑動面2m。

對以沉降控制的橋涵，如壓縮土層厚度不大，砂井深度宜貫穿壓縮層。當壓縮土層深厚時，砂井深度應根據在限定的預壓時間內需消除的變形量確定。

二、砂井堆載預壓法

1）普通砂井

普通砂井的施工工藝與砂樁大體相近，具體參照砂樁的施工工藝。2.砂井的施工二、砂井堆載預壓法

2）袋裝砂井袋裝砂井的砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等長鏈聚合物編織制成。砂袋應具有足夠的抗拉強度、耐腐蝕性，較好的透水性和耐水性，其滲透系數不應小于砂的滲透系數。應以中砂、粗砂灌入砂袋，并振搗密實，扎緊袋口。

二、砂井堆載預壓法

袋裝砂井施工一般采用導管式振動打設機械，其施工工藝流程為：整平原地面（清除地表）→測設放樣（布樁）→機具就位→打入鋼套管→沉入砂袋→拔鋼套管→機具移位→埋砂袋頭→攤鋪砂墊層。二、砂井堆載預壓法

袋裝砂井施工時應注意以下事項：（1）砂宜以風干狀態(tài)灌入砂袋，應灌制飽滿密實，實際灌砂量不應小于計算值。（2）聚丙烯編織袋不宜長時間暴曬，露天堆放時應有遮蓋，以防砂袋老化。（3）砂袋入井應采用樁架吊起垂直放入。應防止砂袋扭結、縮頸和斷裂。（4）套管起拔時應垂直起吊，防止帶出或損壞砂袋；當發(fā)生砂袋帶出或損壞時，應在原孔的邊緣重新打入。（5）砂袋頂部埋入砂墊層的長度不應小于0.3m，以保證排水的連續(xù)性。應豎直埋入，不得橫置。一、砂井堆載預壓法

3）

塑料排水板塑料排水板預壓法是用插板機將塑料排水板插入待加固的軟土中，然后在地基表面堆載預壓，使土中孔隙水沿塑料板形成的通道向上經砂墊層排出，從而加速地基排水固結的方法。二、砂井堆載預壓法塑料排水板通常可分為兩類：多孔單一結構型復合結構型

二、砂井堆載預壓法塑料排水板的施工應符合以下規(guī)定：

（1）塑料排水板不宜長時間暴曬，盤帶露天堆放時應有遮蓋，以防老化。

（2）套管樁靴和套管應配合適當，結合緊密、無縫，以免淤泥進入后增大塑料板與套管內壁的摩擦力，導致塑料板回帶?？刹捎没炷翀A樁靴或金屬倒梯形樁靴?；炷翀A樁靴適用于圓形導管，金屬倒梯形樁靴適用于矩形導管。二、砂井堆載預壓法（3）塑料排水板與樁靴連接時,宜采用穿過樁靴上的固定架之后，將板體對折不小于0.1m，連同樁靴--起塞入套管的方法。安裝好樁靴之后，應等套管下落至樁靴與地面接觸之后方可松手，確保樁靴與套管緊密結合。（4）塑料排水板需要接長時，應采用濾套內芯板平搭接的方法。芯板應對扣,凹凸對齊，搭接長度不宜小于0.2m；濾套包裹應采取可靠措施固定。（5）塑料排水板頂端埋入砂墊層的長度不應小于0.5m。一、砂井堆載預壓法

袋裝砂井、塑料排水板應按下表要求進行工程質量檢驗三、真空預壓法是在擬加固的軟土地基內埋設砂井敷設砂墊層，再覆蓋不透氣的封閉薄膜。通過埋設在砂墊層內的吸水管道用真空泵進行抽氣，在膜內形成真空狀態(tài)。當真空泵抽氣時，先后在地表砂墊層及豎向排水通道內逐漸形成負壓，使土體內部與排水通道、墊層之間形成壓力差，在此壓力差的作用下，土體中的孔隙水不斷排出，從而使土體固結。三、真空預壓法

真空預壓的效果和密封膜內所能達到的真空度的大小有很大關系。

當地基土有充足的水源補給，且地下水大量流入時，由于不可能達到預期的負壓，因此預壓效果將會受到影響。因此，真空預壓法主要適用于軟黏性土地基。三、真空預壓法施工工藝流程1）設置排水通道：在土體中埋設袋裝砂井或塑料排水板和在軟基表面鋪設砂墊層。2）鋪設膜下管道：將真空濾管埋入軟基表面的砂墊層中。3）鋪設封閉薄膜：在加固區(qū)四周開挖深達0.8～0.9m的溝槽，鋪上塑料薄膜，薄膜四周放入溝槽，將挖出的黏性土填回溝槽，封閉薄膜。4）連接膜上管道及抽真空裝置：膜上管道的一端與串膜裝置相連，另一端連接真空裝置。主管與薄膜連接處必須處理好，保證密封，以保持氣密性。三、真空預壓法5）打開真空泵正式抽氣，施加真空荷載，測讀真空度和沉降值，進行加載預壓。6）沉降記錄達到設計值，即可停止抽氣，加載預壓結束。當滿足下列條件之一時,可停止抽氣：（1）連續(xù)5晝夜實測沉降速率小于或等于0.5mm/d。（2）滿足工程對沉降、承載力的要求。（3）地基固結度達到設計要求的80%以上。四、降水預壓法

降水預壓法是借助井點抽水降低地下水位，以增加土的自重應力，達到預壓的目的。

其降低地下水位的原理、方法和需要的設備基本與基坑井點法排水相同。

降水預壓法適用于滲透性