1、1,2,排水固結(jié)技術(shù),Drain Consolidation,地基處理技術(shù),Technical of Soil Improvement,3,1 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(shí)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。,4,排水系統(tǒng),加壓系統(tǒng),5,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。,排水固結(jié)法的種類,堆載預(yù)壓法

2、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)。,6,1.1 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,7,堆載預(yù)壓法就是用填上等外加荷載來增加總應(yīng)力并使超靜孔隙水壓力u消散從而增加有效應(yīng)力的方法。 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)力的方法。,排水固結(jié)法的原理,8,1.2 排水固結(jié)法的應(yīng)用范圍,用于處理軟粘土地基，是十分有效的方法。,按照使用目的可以解決兩個(gè)問題,沉降問題,穩(wěn)定問題,9,沉降問題 (settlement problems),10,采用

3、豎向排水固結(jié)與不采用豎向排水固結(jié)的實(shí)測沉降-時(shí)間曲線對比,11,采用豎向排水固結(jié)與不采用豎向排水固結(jié)的實(shí)測沉降-時(shí)間曲線對比,12,不排水-等載預(yù)壓排水-超載預(yù)壓排水的沉降曲線,13,豎向排水提高邊坡穩(wěn)定性,14,系統(tǒng)組成排水系統(tǒng),15,系統(tǒng)組成排水系統(tǒng),材料,Wick Drains,sand,gravel,16,系統(tǒng)組成排水系統(tǒng),Vertical Wick Drains,17,Vertical Wick Drains,18,Horizontal Drains,水平排水體,19,Horizontal Drains,水平排水體,20,系統(tǒng)組成加壓系統(tǒng),堆載,橋頭高填土堆載預(yù)壓,場地高填土堆載預(yù)壓

4、,21,臨時(shí)填土堆載預(yù)壓,22,Vacuum Consolidation,系統(tǒng)組成加壓系統(tǒng),真空預(yù)壓,23,預(yù)壓法是以事先完成的沉降和由于固結(jié)使地基強(qiáng)度增長的兩個(gè)要素為目標(biāo)的，這種加固方法成立的背景，是以具有飽和粘性土地基由于固結(jié)而增加強(qiáng)度，以及所謂一旦地基固結(jié)沉降，即使卸掉荷載實(shí)際上也不恢復(fù)原來狀態(tài)這兩種條件而構(gòu)成的。,24,2 砂井排水固結(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算,丹尼爾.莫蘭（Daniel.E.Moran）最早（1925年）將垂直砂井用于土的深層加固，1926年獲得專利。,Sand Drains,25,2.1 砂井設(shè)計(jì),砂井地基的設(shè)計(jì)工作即為選擇適當(dāng)?shù)纳熬L度、直徑、間距、以及形成有效的砂井排水系統(tǒng)所需

5、的材料、砂墊層厚度等，以隨地基在批載預(yù)壓過程中，在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)，達(dá)到所需要的固結(jié)度(通常定為80)。,1砂井直徑和間距,常采用“細(xì)而密”原則。,一般砂井直徑：300400mm；間距：68倍井徑。,袋裝砂井直徑：70120mm；間距：1530倍井徑。,26,2砂井長度,根據(jù)現(xiàn)場各種因素定。（土層厚、有無透水層、壓縮層厚度、承壓水、穩(wěn)定控制、沉降控制量等）一般1025米。,27,3砂井排列,正三角形排列,正方形排列,排水路徑,28,29,l,l,de,de,30,4. 砂井的布置范圍:,大出基礎(chǔ)輪廓線24m。,5. 砂墊層,在砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)排水砂墊層，以連接砂井，引出從上層排入砂井的滲流水。砂墊層的厚度一股為0.30.5m(水下砂墊層厚度為1.0m左右)。如砂料缺乏，可采用連通砂井的縱橫砂溝代替整片砂墊層。,31,用固結(jié)度表示為：,豎向固結(jié)度由太沙基一維理論計(jì)算。,徑向固結(jié)度等應(yīng)變條件下用下式：,井徑比,2.2 砂井地基固結(jié)度的計(jì)算,32,2逐漸加荷條件下地基固結(jié)度的計(jì)算,目前常用的有太沙基修正法和曾國熙提出的改進(jìn)的高木俊介法，理論上可以證明，能者是近似的，而后者是精確的。改進(jìn)的高木俊介法通常將實(shí)際荷載簡化為多級等速加荷，最常用的公式為；,33,34,35,36,37,2.3 地基抗剪強(qiáng)度增長的預(yù)計(jì),38,3 真空預(yù)壓法,39,真空膜,40,水氣收集管道系統(tǒng),41,水氣收