地基處理之排水固結課件

1、 排水固結法一 概述二 排水固結法加固機理三 預壓 排水固結設計計算四 真空預壓法五 排水固結法施工六 效果檢驗一 概述 1. 軟土的工程特性 在我國沿海及內(nèi)陸分布著大量的軟土，其特點是含水量大，壓縮性高，透水性差及強度低。在這些地基上進行工程建設，會產(chǎn)生較大的沉降和沉降差異，且這種沉降會持續(xù)較長時間，嚴重影響建筑物的正常使用，所以就需要對其進行地基處理。預壓排水固結法就是處理這種軟基的一種有效方法。2. 排水固結法組成 排水固結法主要由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組成。排水固結排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)豎向排水體水平排水系統(tǒng)普通砂井袋裝砂井塑料排水帶砂墊層堆載法真空法降低地下水位法電滲法聯(lián)合法 塑料排

2、水帶是由不同截面形狀的連續(xù)塑料芯板外面包裹非織造土工織物（濾膜）而成。芯板的原材料為聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。芯板起骨架作用，截面形成的縱向溝槽供通水之用，而濾膜多為滌綸無紡織物，作用是濾土、透水。塑料排水帶的寬度一般為100mm，厚度3.54mm. 砂井是用造孔機械在平面上按一定間距和布置方式(常為正方形或梅花形分布)造孔(一般穿過軟土層)，同時填入砂料，形成砂柱。砂柱為軟土提供了排水面，排入砂柱的水向上進入地面的砂墊層，再沿水平方向排走。3. 排水固結法的適用范圍 排水固結法適用于處理各類淤泥、淤泥質土及沖填土等飽和粘性土地基。砂井法特別適用于存在連續(xù)薄砂層的地基。但砂井只能加速主固結而不

3、能減少次固結，對有機質土和泥炭等次固結土，不宜只采用砂井法?？朔喂探Y可利用超載的方法。真空預壓法適用于能在加固區(qū)形成(包括采取措施后形成)穩(wěn)定負壓邊界條件的軟土地基。降低地下水位法、真空預壓法和電滲法由于不增加剪應力，地基不會產(chǎn)生剪切破壞，所以它適用于很軟弱的粘土地基.4. 排水固結法的應用條件必須有預壓荷載有足夠的預壓時間有適用的土類 預壓法處理地基分為堆載預壓和真空預壓兩類，降水預壓和電滲排水預壓在工程上應用甚少。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。通常，當軟土層厚度小于4m時，可采用天然地基堆載預壓法處理，軟土層厚度超過4m時，為加速預壓過程，應采用塑料排水帶、砂

4、井等豎井排水預壓法處理地基。對真空預壓工程，必須在地基內(nèi)設置排水豎井。當軟土層含較多薄粉砂夾層時，在滿足工期要求情況下，可不設置排水豎井。 二 排水固結法加固機理（一）堆載預壓加固機理概念 是指在飽和軟粘土地基上施加荷載后，孔隙水被緩慢排出，孔隙體積隨之逐漸減少，地基發(fā)生固結變形。同時隨著超靜水壓力逐漸消散，有效應力逐漸提高，地基土強度逐漸增長。2. 理論基礎 堆載預壓法的理論基礎是土力學中地基土層壓縮和固結理論。根據(jù)壓縮與回彈實驗可知，地基土在壓力作用下，孔隙減小，自由水排出，土體被壓縮，其強度和密實度隨之增長。而當壓力卸除后，地基土會產(chǎn)生卸荷回彈，其回彈量小于壓縮量。當?shù)鼗猎俅渭由吓c第一

5、次相同的荷載后，地基土會再次產(chǎn)生壓縮，但其壓縮量會大大小于第一次加荷時的壓縮沉降量。abcd為第一次壓縮曲線；cef為卸荷回彈曲線；fgc為再壓縮曲線。ee 在荷載作用下，土層的固結過程就是超靜孔隙水壓力(簡稱孔隙水壓力)消散和有效應力增加的過程。如地基內(nèi)某點的總應力增量為 ，有效應力增量為 ，孔隙水壓力增量為 。則三者滿足以下關系： 用填土等外加荷載對地基進行預壓，是通過增加總應力并使孔隙水壓力消散而增加有效應力的方法。 地基土層的排水固結效果與排水邊界有關。根據(jù)固結理論，在達到同一固結度時，固結所需的時間與排水距離的長短平方成正比。所以，為了加速固結，最為有效的方法是在天然土層中增加排水途

6、徑，縮短排水距離，在天然地基中設計垂向排水體。在實際的工程中就是設置砂井，包括袋裝砂井、塑料排水帶等。豎向排水情況砂井地基排水情況水平砂墊層砂井堆載預壓法堆載排水砂墊層排水砂井軟土層砂井堆載預壓排水固結示意圖堆載產(chǎn)生超靜水壓力思考可克服次固結的方法有哪些?(A)砂井法 (B)堆載法 (C)真空預壓 (D)超載法 （二）真空預壓加固機理概念 真空預壓法是在加固的軟土地基表面先鋪設砂墊層，然后埋設垂直排水管道，再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過砂墊層內(nèi)埋設的吸水管道，用真空裝置進行抽氣，使其形成真空，增加地基的有效應力。 當抽真空時，先后在地表砂墊層及豎向排水通道內(nèi)逐步形成負

7、壓，使土體內(nèi)部與排水通道、墊層之間形成壓差。在此壓差作用下，土體中的孔隙水不斷由排水通道排出，從而使土體固結。 真空預壓法最早是瑞典皇家地質學院W.Kjellman教授于1952年提出，但因密封問題未能解決，加固機理的研究進展也小，所以一直到80年代我國才把該技術大量運用于工程實踐。（二）真空預壓加固機理2. 預壓法加固原理薄膜上面承受等于薄膜內(nèi)外壓差的荷載。 抽氣前薄膜內(nèi)外承受一個大氣壓，抽氣后薄膜內(nèi)氣壓逐漸下降，首先是砂墊層后砂井，由于土體與砂井間的壓差，發(fā)生滲流，使土中孔隙水壓力不多降低，有效應力增加，土體固結。土體和砂井之間的壓差，隨抽氣時間的增長逐漸變小，最終趨于0，滲流停止，固結完

8、成。地下水位下降，附加應力相應增加。 抽氣前后地下水位降低，此范圍內(nèi)土體由浮重度變?yōu)闈裰囟?，土體固結壓力增加。封閉氣泡排出，土的滲透性加大。 如果飽和土體中含少量封閉氣泡，在正壓作用下，該氣泡堵塞孔隙，使土的滲透性降低，固結過程緩慢，但在真空吸力下，封閉氣泡被吸出，使土滲透性增加，固結過程加速。真空預壓是通過覆蓋于地面的密封膜下抽真空，使膜內(nèi)外形成氣壓差，使粘土層產(chǎn)生固結壓力。即是在總應力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應力的方法。真空預壓和降水預壓是在負超靜水壓力下排水固結，稱為負壓固結。 堆載預壓與真空預壓在加固機理方面區(qū)別： 1 堆載預壓法中，土體中的總應力是增加的，而真空預壓

9、中總應力是沒有增加的； 2 堆載預壓法中，土體孔隙中形成的孔隙水壓力增量是正值，即超靜孔隙水壓力是正值；而真空預壓法中，土體孔隙中形成的孔隙水壓力增量是負值。 3 堆載預壓法中，土體有效應力的增長是通過正的超靜孔隙水壓力的消散來實現(xiàn)的，而真空預壓法中，土體有效應力的增長是靠負的超靜孔隙水壓力的形成來實現(xiàn)的。4 堆載預壓法中，土體加固后形成的有效應力與上部施加的荷載大小有關，而且在垂直向和水平向上大小一般是不同的；真空預壓法中土體有效應力的增加具有最大值，理論上最大為一個大氣壓，一般都低于此值，由于有效應力的增加是依賴于孔隙水壓力的降低米實現(xiàn)的。所以，土體加固過程中有效應力增加值在垂直、水平及各

10、個方向卜具有相同值。理論上, 真空預壓法可產(chǎn)生的最大荷載為：(A)50kPa (B)75kPa (C)80kPa (D)100kPa (E)120kPa 【解】理論上，當?shù)鼗_到完全真空時，可產(chǎn)生1個大氣壓即100kPa的預壓荷載。 工程實際中, 真空預壓法可產(chǎn)生的最大荷載約為： (A)50kPa (B)70kPa (C)85kPa (D)100kPa【解】理論上，當?shù)鼗_到完全真空時，可產(chǎn)生1個大氣壓即100kPa的預壓荷載。但在實際工程中，根據(jù)目前的技術能力，使地基達到完全真空是不可能的，一般能達到8590kPa。 下列哪一種或幾種預壓法不需控制加荷速率?(A)砂井堆載預壓 (B)堆載 (

11、C)砂井真空預壓 (D)降水預壓 (E)超載預壓 【正確答案】C D【解】真空預壓是通過覆蓋于地面的密封膜下抽真空，使膜內(nèi)外形成氣壓差，使粘土層產(chǎn)生固結壓力。即是在總應力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應力的方法。真空預壓和降水預壓是在負超靜水壓力下排水固結，故也稱為負壓固結。其余的堆載預壓方法總應力增加，為了防止地基土剪切破壞，因此要控制加荷速率。 下列哪一種或幾種預壓法為正壓固結? 哪一種或幾種預壓法為負壓固結?(A)砂井堆載預壓 (B)堆載預壓 (C)砂井真空預壓 (D)降水預壓 (E)超載預壓【正確答案】（A B E）(C D)三、設計與計算 排水固結法的設計，實質上就是進行

12、排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的設計，使地基在受壓過程中排水固結、強度相應增加以滿足逐漸加荷條件下地基穩(wěn)定性的要求，并加速地基的固結沉降，縮短預壓的時間。 (1)計算理論 固結度計算是排水固結法設計中的一個重要內(nèi)容。通過固結度計算，可推算出地基強度的增長，從而確定適應地基強度增長的加荷計劃。如果已知各級荷載下不同時間的固結度，就可推算出各個時間的沉降量。1)瞬時加荷條件下固結度計算 見表2)逐漸加荷條件下地基固結度的計算 以上計算固結度的理論公式都是假設荷載是一次瞬間加足的。實際工程中，荷載總是分級逐漸施加的。因此，根據(jù)上述理論方法求得固結時間關系或沉降時間關系都必須加以修正。 改進的高木俊介法 3)影響

13、砂井固結度的幾個因素 (a)關于初始孔隙水壓力。 上述砂井固結度的計算公式，都是假設初始孔隙水壓力等于地面荷載強度，而且假設在整個砂井地基中應力分布是相同的，一般認為只有在荷載面的寬度和砂井的長度相同時，這些假設產(chǎn)生的誤差才忽略不計。 (b)關于涂抹和井阻作用。涂抹作用因對地基土擾動引起透水性降低的作用。井阻塑料排水帶或砂井的導水能力需要在一定的水頭差作用下才能起作用，砂井導水能力的有限性可稱為井阻。對長徑比較大和井料滲透系數(shù)小的袋裝砂井或塑料排水帶，應考慮井阻作用，當采用擠土方式施工時，尚應考慮土的涂抹和擾動影響?？紤]的方法是將理想條件下計算得到的平均固結度乘以0.800.95的折減系數(shù)。

14、(c)關于砂料的阻力。 砂井中砂料對滲流也有阻力，產(chǎn)生水頭損失。當井徑比為715時，井的有效影響直徑小于砂井深度時，阻力影響很小。 4)地基土抗剪強度增長的預估 要適當?shù)目刂萍雍伤俾?，使由于固結而增長的地基強度與剪應力的增長相適應。5) 沉降量計算 地基土的總沉降量一般包括瞬時沉降、固結沉降和次固結沉降三部分。瞬時沉降時在荷載作用下由于土的畸變所引起，并在荷載作用下立即發(fā)生的。固結沉降是由孔隙水的排出而引起土體積減小造成的，占總沉降量的主要部分。次固結沉降則是由于超靜水壓力消散后，在恒值有效應力作用下土骨架的徐變所至。次固結的大小與土的性質有關。若忽略次固結沉降則最終沉降可按下式計算： 淤泥質

15、土層地基厚10m采用砂井預壓法處理。受壓上層求：加荷120天受壓土層的平均固結度（不考慮井阻和涂抹） 預壓排水固結設計與計算（一）概述 預壓法設計主要包括排水系統(tǒng)與加壓系統(tǒng)的設計。排水系統(tǒng)包括豎向排水體材料選用，排水體長度、斷面、平面布置的確定；加壓系統(tǒng)的設計主要包括加載數(shù)量、范圍、速率和時間等。要求做到： 1加固期限盡量短；2固結沉降要快；3充分增加強度；4注意安全 1)加壓系統(tǒng)設計 土質情況：單級加荷和多級加荷； 堆載材料：自重預壓、加荷預壓和加水預壓。 計算步驟是，首先用簡便的方法確定一個初步的加荷計劃，然后校核這一加荷計劃下的地基的穩(wěn)定性和沉降 1、利用地基的天然地基土抗剪強度計算第一

16、級容許施加的荷載p1。根據(jù)斯開普頓極限荷載的半經(jīng)驗公式作為初步估算，即： 對飽和軟粘土也可采用下列公式計算： 對條形填土，可根據(jù)下面公式估算： 2、計算第一級荷載下地基強度增長值，在荷載作用下，經(jīng)過一段時間預壓地基強度會提高，提高以后的地基強度為： 3、計算作用下達到所確定固結度所需要的時間。達到某一固結度所需要的時間可根據(jù)固結度與時間的關系求得。這一步計算的目的在于確定第一級荷載停歇時間，亦即第二級荷載開始施加的時間。 4、根據(jù)第二步所得到的地基強度計算第二級所能施加的荷載。 同樣，求出在作用下地基固結度達70%時的強度以及所需要的時間，然后計算第三級所能施加的荷載，依次可計算出以后各級荷載

17、和停歇時間。這樣，初步的加荷計劃也就確定下來了。 5、按以上步驟確定的加荷計劃進行每一級荷載下地基的穩(wěn)定性驗算。如穩(wěn)定性不滿足要求，則調整加荷計劃。6、計算預壓荷載下地基的最終沉降量和預壓期間的沉降量。這一項計算的目的在于確定預壓荷載卸除的時間，這時地基在預壓荷載下所完成的沉降量已達設計要求，所留的沉降是建筑物所允許的。（二）排水系統(tǒng)設計豎向排水體選擇 豎向排水體可采用普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。若需要設置的豎向排水體長度超過20m，建議采用普通砂井，井徑可取200500mm。袋裝砂井通常在現(xiàn)場制備，袋子材料普遍采用聚丙烯編織布，直徑多用70100mm，砂料宜用風干砂，含泥量應小于3%。塑

18、料排水袋的當量換算直徑可按下式計算：式中 dp塑料排水袋的當量換算直徑，mm； b塑料排水袋寬度，mm； 塑料排水袋厚度，mm。2. 豎向排水體深度設計 豎向排水體深度的選擇與土層分布、建筑物對地基變形和穩(wěn)定的要求以及工期等因素有關。 (a)當軟土層不厚、底部有透水層時，排水體應盡可能穿透軟土層； (b)當深厚的高壓縮性土層間有砂層或砂透鏡體時，排水體應盡可能打至砂層或砂透鏡體。而采用真空預壓時應盡量避免排水體與砂層相連接，以免影響真空效果； (c)對于無砂層的深厚地基則可根據(jù)其穩(wěn)定性及建筑物在地基中造成的附加應力與自重應力之比值確定(一般為0.10.2) (d)按穩(wěn)定性控制的工程，如路堤、土

19、壩、岸坡、堆料等，排水體深度應通過穩(wěn)定分析確定，排水體長度應大于最危險滑動面的深度。 (e)按沉降控制的工程，排水體長度可從壓載后的沉降量滿足上部建筑物容許的沉降量來確定。豎向排水體長度一般為1025m。3. 豎向排水體的平面布置形式與范圍 豎向排水體的平面布置可采用等邊三角形或正方形排列。豎向排水體的有效直徑de與間距l(xiāng)的關系為：等邊三角形排列正 方 形 排 列 豎向排水體的布置范圍一般比建筑物基礎范圍稍大為好。擴大的范圍可由基礎的輪廓線向外增大大約24m。4. 豎向排水體的間距 豎向排水體的間距選擇不僅與土的固結度有關，還與上部荷載大小和工期有關。設計時，先假定間距，再計算固結度，若不能滿

20、足工期要求，則縮小間距或延長工期。豎向排水體的間距可按井徑比 n 選用，井徑比 n 的表達式為：式中 de豎向排水體影響圓的直徑； dw豎向排水體的直徑，對塑料排水袋dw=dp。 設計時，一般普通砂井的井徑比n=68；袋裝砂井或塑料排水帶的井徑比n=1522。5.砂料設計制作砂井的砂宜用中粗砂，砂的粒徑必須能保證砂井具有良好的透水性。砂井粒度要不被粘土顆粒堵塞。砂應是潔凈的，不應有草根等雜物，其含泥量不能超過3%。6、地表排水砂墊層設計（水平排水體設計） 為了使砂井排水有良好的通道，砂井頂部應鋪設砂墊層，以連通各砂井將水排到工程場地以外。砂墊層采用中粗砂，含泥量應小于3%。砂墊層應形成一個連續(xù)

21、的、有一定厚度的排水層，以免地基沉降時被切斷而使排水通道堵塞。陸上施工時，砂墊層厚度一般取0.5m左右；水下施工時，一般為1m左右。砂墊層的寬度應大于堆載寬度或建筑物的底寬，并伸出砂井區(qū)外邊線2倍砂井直徑。在砂料貧乏地區(qū)，可采用連通砂井的縱橫砂溝代替整片砂墊層。 7、現(xiàn)場監(jiān)測設計 堆載預壓法現(xiàn)場監(jiān)測項目一般包括地面沉降觀測、水平位移觀測和孔隙水壓力觀測，如有條件可徑向地基中深層沉降和水平位移觀測。 根據(jù)工程經(jīng)驗，提出如下控制要求：對豎井地基，最大豎向變形量每天不應超過15mm，對天然地基，最大豎向變形量每天不應超過l0mm；邊樁水平位移每天不應超過5mm；地基中孔壓不得超過預壓荷載的5060%

22、，并且應根據(jù)上述觀察資料綜合分析、判斷地基的穩(wěn)定性。預壓荷載的卸荷時間一般控制在固結度為85%左右。 真空預壓法設計先在軟基上鋪設水平排水砂（礦碴、碎石碴等）墊層、塑料排水溝或排水墊層；在砂墊層上按一定間距打設豎向排水體；然后將不透氣的薄膜鋪蓋在砂墊層上，并將膜埋入周邊密封溝或墻內(nèi)；借助埋設在砂墊層中的管道，真空泵對膜下土體的水氣抽出，土體固結。當?shù)鼗庸桃蟾邥r，如：承載力超過80 kPa 時，可采用：真空預壓的設計 1膜內(nèi)真空度。2加固區(qū)內(nèi)要求達到平均固結度。一般可采用80%的固結度。3豎向排水體。必須設置豎向排水體排水固結法施工堆載預壓施工關鍵：鋪水平排水墊層，設置豎向排水體，施加固結

23、壓力。 排水砂墊層：墊層材料: 級配良好的中粗砂，含泥量不大于3%，一般不宜采用粉、細砂。也可采用連通砂井的砂溝來代替整片砂墊層。厚度：首先要滿足滲流水能及時的排出，另一方面應起到持力層的作用。一般情況應選用3050cm厚度。對新吹填不久的或無硬殼層的軟粘土及水下施工的特殊條件，應采用厚的或混合料排水墊層。施工：（1）若地基承載力較好，能上一般建筑機械時，可采用機械分堆攤鋪法，即先堆成若干砂堆，然后用推土機或人工攤平。 （2）當硬殼層承載力不足時，可采用順序推進鋪筑法，避免機械進入未鋪墊層的場地。（3）若地基表面非常軟，若新沉積或新吹填不久的超軟地基，首先要改善地基表面的持力條件，可現(xiàn)在地基表

24、面鋪設筋網(wǎng)層，再鋪砂墊層。 避免過渡擾動軟土表面 ，清除砂井頂部雜物(1)砂井施工1)連續(xù)和密實，防止頸縮；2)減小擾動；3)長度直徑間距滿足。砂井的灌砂量：中密狀態(tài)時的干重度外徑體積，實際灌砂量需達95%。 位置允許偏差：直徑；垂直度：1.5%。 砂井成孔典型方法簡介套管法、射水法、螺旋鉆成孔法和爆破法。套管法：將帶活瓣管尖或套用混凝土端靴的套管沉到預定深度，然后在管內(nèi)灌砂、拔出套管形成砂井。 水沖成孔法：該法是通過專用噴頭、依靠高壓下的水射流成孔，成孔后經(jīng)清孔、灌砂形成砂井。 螺旋鉆成孔法：該法以螺旋鉆具干鉆成孔，然后在孔內(nèi)灌砂形成砂井。爆破成孔法：此法是先用直徑73mm的螺紋鉆鉆成一個砂

25、井所要求設計深度的孔，在孔中放置由傳爆線和炸藥組成的條藥包，爆破后將孔擴大，然后往孔內(nèi)灌砂形成砂井。 普通砂井常用的施工方法，其缺點是：套管成孔法在打設套管時必將擾動其周圍土，使透水性減弱（即涂抹作用）；射水成孔法對含水量高的軟土地基施工質量難以保證，砂井中容易混入較多的泥砂；螺旋鉆成孔法在含水量高的軟土地中也難做到孔壁直立，施工過程中需要排除廢土，而處理廢土需要人力、場地和時間，因此它的適用范圍也受到一定的限制。 應當指出，對含水量很高的軟土，應用砂井容易產(chǎn)生縮頸、斷頸或錯位現(xiàn)象。 普通砂井即使在施工時能形成完整的砂井，但當?shù)孛婧奢d較大時，軟土層便產(chǎn)生側向變形，也可能是砂井錯位。 (2)袋裝

26、砂井施工設計施工更加科學化，保證了連續(xù)性，實現(xiàn)了輕型化，用砂量大為減少；施工速度加快、工程造價降低在同一工程中，加固每平方米地基的袋裝砂經(jīng)費用是普通砂井的50%左右。 砂袋材料：抗拉力強、抗腐蝕和抗紫外線能力強、透水性能好、韌性和柔性好、透氣、起濾網(wǎng)作用和不外露砂料。砂：宜用干砂，密實。砂袋長度應較砂井孔長50cm直徑一般采用70120，間距1.52.0m，井徑比為1525。(3)塑料排水帶的施工由芯板和濾膜組成 。芯板是由塑料加工成兩面有間隔溝槽的板體。滲流水通過濾膜滲入到濾槽內(nèi)，并通過溝槽從排水墊層中排出。 性能：具有良好的透水性和強度，塑料帶的縱向通水量不小于(1540)103mm3/s

27、；濾膜的滲透系數(shù)不小于510-3mm/s；芯帶的抗拉強度不小于(1015)N/mm；整個排水帶應反復對折5次不斷裂才認為合格。施工 ：定位；將塑料帶通過導管從管靴穿出；將塑料帶與樁尖連接貼近管靴并對準樁位；插入塑料帶；拔管剪斷塑料帶等。 預壓荷載的施工 (1)利用建筑物自重加壓經(jīng)濟而有效，一般應用于以地基的穩(wěn)定性為控制條件，能適應較大變形的建筑物，如路堤、土壩、貯礦場、油罐、水池等。應考慮預留沉降高度，保證預壓后標高。處理油罐等容器地基時，應保證沉降的均勻度，保證沉降差異在設計許可范圍內(nèi)，否則應分析原因，糾偏。 (2)堆載預壓材料：以散料為主，如石料、砂、磚等。超軟地基的堆載預壓，第一級荷載宜

28、用輕型機械或人工作業(yè)。施工時應注意以下幾點：1)堆載面積要足夠大。頂面積不小于建筑物底面積。底面積也應適當擴大。2)嚴格控制加荷速率，避免部分堆載過高引起局部破壞。3)對超軟粘性土地基，荷載的大小、施工工藝更要精心設計，以避免對土的擾動和破壞。真空預壓系統(tǒng)設置1、埋設水平向分布濾水管。 2、鋪設密封膜。3、設置抽氣系統(tǒng)。 真空預壓法施工真空預壓施工方法(2)真空預壓1)加固區(qū)劃分重要環(huán)節(jié)，每塊面積宜大不宜小。目前國內(nèi)單塊面積達30000m2。需劃分區(qū)域時應考慮以下幾個因素：(a)應確保每個建筑物位于一塊加固區(qū)域之內(nèi)，建筑邊線距加固區(qū)有效邊線根據(jù)地基加固厚度可取24m或更大些。(b)應考慮豎向排

29、水體打設能力，加工大面積密封膜的能力，大面積鋪膜的能力和經(jīng)驗及射流裝置和濾管的數(shù)量等方面的綜合指數(shù)。(c)應以滿足建筑工期要求為依據(jù)，一般加固面積600010000m2為宜。(d)在風力很大地區(qū)施工時，應在可能情況下適當減小加固區(qū)面積。(e)加固區(qū)之間的距離應盡量減小或者共用一條封閉溝。 2)工藝設備工藝設備：真空源和一套膜內(nèi)、膜外管路。3)密封系統(tǒng)由密封膜、密封溝和輔助密封措施組成。一般選聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。4)抽氣階段施工要求與質量要求(d)冬季抽氣，應避免過長時間停泵；(e)下料時應根據(jù)不同季節(jié)預留塑料膜伸縮量；熱合時，每幅塑料膜的拉力應基本相同。密封膜熱合時宜用雙熱合線平搭接，搭接長

30、度應大于15。密封膜宜鋪設三層，以確保自身密封性能。 (f)在氣溫高的季節(jié)，加工完畢的密封膜應堆放在陰涼通風處；堆放時給塑料膜之間適當撒放滑石粉；堆放時間不能過長，以防止粘連； (g)在鋪設濾水管時，濾水管之間要連接牢固，選用合適濾水層且包裹嚴實，避免抽氣后雜物進入射流裝置；分布形式可采用條狀、梳子狀或羽毛狀等形狀 。(h)抽氣階段質量要求達到膜內(nèi)真空大于80kPa；停止預壓時地基固結度要求大于80%；預壓的沉降穩(wěn)定標準為連續(xù)5d，實測沉降速率不大于2mm/d。 (2)真空聯(lián)合堆載預壓 應先抽真空，當真空達到設計要求并穩(wěn)定后，再進行堆載，并繼續(xù)抽氣，堆載時需在膜上鋪設土工編織布等保護材料，堆載

31、底層部分應選顆粒較細且不含硬塊狀的堆載物，如砂料等。(3)降水預壓井點降水，一般是先用高壓射水將井管外徑為3850mm、下端具有長約1.7m的濾管沉到所需深度，并將井管頂部用管路與真空泵相連，借真空泵的吸力使地下水位下降，形成漏斗狀的水位線。井管間距視土質而定，一般為0.8-2.0m，井點可按實際情況進行布置。濾管長度一般取12m。降水56m時，降水預壓荷載可達5060kpa，相應于堆高3m左右的砂石料，而工程量相對小很多。降水預壓使土中孔隙水壓力降低，所以不會發(fā)生土體破壞，因而不需控制加荷速率，可一次降至預定深度，從而加速固結時間。五 質量檢驗1施工質量檢驗(1)塑料排水帶必須在現(xiàn)場隨機抽樣

32、送往實驗室進行性能指標的測試，其性能指標包括縱向通水量、復合體抗拉強度、濾膜抗拉強度、濾膜滲透系數(shù)和等效孔徑等。(2)對不同來源的砂井和砂墊層砂料，必須取樣進行顆粒分析和滲透性試驗。(3)對于以抗滑穩(wěn)定控制的重要工程，應在預壓區(qū)內(nèi)選擇代表性地點預留孔位，在加載不同階段進行原位十字板剪切試驗和取土進行室內(nèi)土工試驗。(4)對預壓工程，應進行地基豎向變形、側向位移和孔隙水壓力等項目的監(jiān)測。(5)真空預壓工程除應進行地基變形、孔隙水壓力的監(jiān)測外，尚應進行膜下真空度和地下水位的量測。（二）預壓法竣工驗收檢驗應符合下列規(guī)定：1.排水豎并處理深度范圍內(nèi)和豎井底面以下受壓土層，經(jīng)預壓所完成的豎向變形和平均固結

33、度應滿足設計要求。2.應對預壓的地基土進行原位十字板剪切試驗和室內(nèi)土工試驗。必要時，尚應進行現(xiàn)場載荷試驗，試驗數(shù)量不應少于3 點。排水固結案例分析1條件：某飽和粘土層地基6米厚,f0=30KPa,三軸不排水壓縮試驗得cu=29,粘土層天然孔隙比e=0.90；采用堆載預壓法處理地基,排水豎井采用塑料排水帶,等邊三角形布置, 塑料排水帶寬和厚分別為100mm*4mm,井徑比為n=20。排水豎井的間距較合適的是( )。A、1.260m B、1.170m C、0.300m D、0.450m采用大面積堆載z=100 KPa,當黏土層平均固結度達U=50%時, 粘土層的抗剪強度可以確定為( )。 A、35 KPa B