地基處理方法排水固結法圖文豐富

地基處理方法－排水固結法主題主講教師：袁海平(副教授、博士后)合肥工業(yè)大學土木工程系列講座2一、概述二、排水固結法的原理三、排水固結法的設計與計算四、施工工藝五、效果檢驗及加荷速率的控制六、工程實例地基處理方法－排水固結法

內容提要3一概述

排水固結法是對天然地基，或先在地基設置砂井（袋裝砂井或塑料排水帶）等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載，或在建筑物建造前在場地先行加載預壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結，地基發(fā)生沉降時，同時強度逐漸提高的方法。海相沉積河相沉積我國廣泛分布著海相、湖相、河相沉積的軟弱黏性土層：含水量大壓縮性高強度低透水性差不少情況埋藏深厚湖相沉積4一概述5一概述排水固結法由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩個主要部分組成。加壓系統(tǒng)：為地基提供必要的固結壓力而設置的，地基土層因產生附加壓力而發(fā)生排水固結。排水系統(tǒng)：為了改善地基原有的天然排水系統(tǒng)的邊界條件，增加孔隙水排出路徑，縮短排水距離，從而加速地基土的排水固結進程。適用條件：淤泥質土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基。6一概述堆載預壓7真空預壓一概述8真空預壓一概述9一、概述二、排水固結法的原理三、排水固結法的設計與計算四、施工工藝五、效果檢驗及加荷速率的控制六、工程實例地基處理方法－排水固結法

內容提要10二排水固結法的原理

飽和軟黏土地基在荷載作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙體積慢慢減小，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，地基土的強度逐漸增長。壓縮曲線卸荷膨脹曲線abcceffgc11二排水固結法的的原理加載，卸載，，再加載過程程說明：超固結土正常固結12二排水固結法的的原理土層的排水固固結效果與排排水邊界條件件有關豎向排水固結結：土層中的孔隙隙水向上、下下面透水層排排出而使土層層發(fā)生固結。。根據固結理論論，黏性土固固結所需的時時間和排水距距離的平方成成正比。土層越厚，固固結時間越長長13二排水固結法的的原理14二排水固結法的的原理堆載預壓真空預壓降水預壓15一、概述二、排水固結結法的原理三、排水固結結法的設計與與計算四、施工工藝藝五、效果檢驗驗及加荷速率率的控制六、工程實例例地基處理方法法－排水固結結法內容提要16三排水固結法的的設計與計算算設計目的：設計前的準備備：17三排水固結法的的設計與計算算18三排水固結法的的設計與計算算1、豎井排水法法典型的砂井地地基工程剖面面圖待加固地層19三排水固結法的的設計與計算算1、豎井排水法法20三排水固結法的的設計與計算算1、豎井排水法法－豎井的類型型普通砂井袋裝砂井塑料排水帶21三排水固結法的設計計與計算1、豎井排水法－豎井的直徑和間間距砂井直徑和間距主主要取決于：黏性性土層的固結特性性、工期要求原則上以采用“細細而密”的方案為為好工程上常用的普通通砂井直徑為30~50cm普通大直徑砂井，，工程上常用間距距一般為砂井直徑徑的6-8倍袋裝砂井我國常用用7cm，井距1~1.5m，等邊三角形布置置塑料排水帶設計計計算方法與砂井相相同，一般換算成成圓柱體22三排水固結法的設計計與計算1、豎井排水法－豎井的深度砂井深度主要取決決于：土層分布、、地基中附加應力力大小、建筑物對對地基變形和穩(wěn)定定性的要求、工期期要求軟黏土層不厚時應應貫穿軟黏土層厚但間有有砂層或砂透鏡體體時，應盡可能打打到砂體中軟黏土層厚且無砂砂透水層時按建筑筑物對地基變形與與穩(wěn)定性要求深淺管交錯布置，，淺管貫穿淤泥層層皖江城市帶某市政政道路23不透水層d0三排水固結法的設計計與計算1、豎井排水法－豎井的排列24三排水固結法的設計計與計算1、豎井排水法－排水砂墊層在豎井頂面應鋪設設一定厚度的排水水砂墊層以連通豎豎井，引出從土層層排入井中的滲流流水砂墊層應有足夠的的厚度和良好的透透水性，以減小對對水流的阻力砂墊層的厚度一般般為0.4m左右（水下砂墊層層厚1m左右）當砂墊層面積較大大時，應在砂墊層層底部設置縱橫向向排水盲溝，使?jié)B滲流水盡快排出預預壓區(qū)外25三排水固結法的設計計與計算1、豎井排水法－豎井地基固結度度的計算固結度的計算是豎豎井地基設計中的的一個很重要內容容，知道各級荷載載下不同時間的固固結度，就可推算算地基土強度的增增長，從而可進行行各級荷載下地基基的穩(wěn)定性分析，，并確定相應的加加載計劃。由固結度可推算加加荷預壓期間地基基的沉降量，確定定預壓的期限豎井地基的固結理理論假設荷載是瞬瞬時施加的26可以分解成兩個方方向的固結問題疊疊加（Carrillo）三維滲流固結問題題其中三排水固結法的設計計與計算1、豎井排水法－豎井地基固結度度的計算27求解，得到其中—固結度—井徑比查表5-7增加井徑dw與減小間距de哪個有效？三排水固結結法的設設計與計計算1、豎井排排水法－豎井地地基固結結度的計計算28固結度計計算（砂砂井）dwdedw排水板三排水固結結法的設設計與計計算1、豎井排排水法－豎井地地基固結結度的計計算29三排水固結結法的設設計與計計算1、豎井排排水法－豎井地地基固結結度的計計算30三排水固結結法的設設計與計計算1、豎井排排水法－豎井地地基固結結度的計計算31三排水固結結法的設設計與計計算1、豎井排排水法－豎井地地基固結結度的計計算32三排水固結結法的設設計與計計算1、豎井排排水法－豎井地地基固結結度的計計算33三排水固結結法的設設計與計計算2、預壓法法之堆載載預壓34三排水固結結法的設設計與計計算2、預壓法法之堆載載預壓35飽和軟黏黏土地基基在荷載載作用下下，孔隙隙中的水水被慢慢慢排出，，孔隙體體積慢慢慢減小，，地基發(fā)發(fā)生固結結變形，，同時，，隨著超超靜水壓壓力逐漸漸消散，，有效應應力逐漸漸提高，，地基土土的強度度逐漸增增長。壓縮曲線線卸荷膨脹脹曲線abcceffgc三排水固結結法的設設計與計計算2、預壓法法之堆載載預壓－強度增增長3612豎向排水水砂井、、塑料排排水板水平排水水墊層分級堆載載堆載過快快易失穩(wěn)穩(wěn)真空預壓壓不會失失穩(wěn)三排水固結結法的設設計與計計算2、預壓法法之堆載載預壓－強度增增長37三排水固結結法的設設計與計計算2、預壓法法之堆載載預壓－強度增增長超固結土正常固結38三排水固結結法的設設計與計計算2、預壓法法之堆載載預壓－沉降計計算39三排水固結結法的設設計與計計算2、預壓法法之堆載載預壓－沉降計計算固結試驗驗40三排水固結結法的設設計與計計算2、預壓法法之堆載載預壓－沉降計計算41三排水固結結法的設設計與計計算3、預壓法法之真空空預壓42-u三排水固結結法的設設計與計計算3、預壓法法之真空空預壓43三排水固結結法的設設計與計計算3、預壓法法之真空空預壓44三排水固結結法的設設計與計計算3、預壓法法之真空預壓壓－堆載預壓壓和真空預預壓的比比較45三排水固結結法的設設計與計計算3、預壓法法之真空空預壓－真空預預壓設計計最低膜內內真空度度：膜內內真空度度一般可可維持在在600mm汞柱，以以上，相相當于80kPa的真空壓壓力加固區(qū)要要求達到到的平均均固結度度：一般般可采用用80%的固結度度，如工工期許可可，可適適當提高高固結度度設計要要求豎向排水水井的尺尺寸：對對塑料排排水帶或或7cm直徑的袋袋裝砂井井，間距距一般可可在1-1.5m范圍內選選用沉降計算算：46三排水固結結法的設設計與計計算3、預壓法法之真空空預壓－真空預預壓設計計47三排水固結結法的設設計與計計算4、預壓法法之降低低地下水水位預壓壓48設計坑底底坑底降水水深度D坑底降水水線板樁三排水固結結法的設設計與計計算4、預壓法法之降低低地下水水位預壓壓49’z原理z三排水固結結法的設設計與計計算4、預壓法法之降低低地下水水位預壓壓50三排水固結結法的設設計與計計算4、預壓法法之降低低地下水水位預壓壓51三排水固結結法的設設計與計計算4、預壓法法之降低低地下水水位預壓壓降低地下下水位預預壓法可可和真空空法或堆堆載預壓壓法聯(lián)合合使用對于隨著著填土荷荷載增高高，地基基有可能能破壞時時，限制制堆載高高度，采采用降低低地下水水位聯(lián)合合堆載預預壓法優(yōu)優(yōu)越性更更為顯著著52一、概述述二、排水水固結法法的原理理三、排水水固結法法的設計計與計算算四、施工工工藝五、效果果檢驗及及加荷速速率的控控制六、工程程實例地基處理理方法－－排水固固結法內容提要要53四施工工藝藝按設計做做好排水水系統(tǒng)的的施工，，即鋪設設水平排排水砂墊墊層、打打設豎向向排水井井嚴格做好好施加預預壓荷載載的施工工，確保保在預壓壓加全過過程均勻勻穩(wěn)定做好對工工程起控控制作用用的監(jiān)測測和加固固效果檢檢驗從工程施施工角度度分析，，保證排排水固結結法的加加固效果果三個主主要環(huán)節(jié)節(jié)：54四施工工藝藝1、水平排排水砂墊墊層的施施工工藝藝55四施工工藝藝1、水平排排水砂墊墊層的施施工工藝藝---排水墊層層材料的的選擇56四施工工藝藝1、水平排排水砂墊墊層的施施工工藝藝---排水墊層層的厚度度57四施工工藝藝1、水平排排水砂墊墊層的施施工工藝藝---排水墊層層的施工工58四施工工藝藝2、豎向排排水井的的施工59四施工工藝藝2、豎向排排水井的的施工---砂井的的施工工工藝藝我國、、日本本及歐歐美等等國家家常用用砂井井施工工方法法：套管法法：根根據工工藝可可分靜靜壓、、錘擊擊聯(lián)合合沉管管法和和振動動沉管管法水沖成成孔法法螺旋鉆鉆成孔孔法水沖成成孔60四施工工工藝2、豎向向排水水井的的施工工---袋裝砂砂井施施工下砂袋袋61施工前前應清清理場場地，，排除除積水水，并并將路路基范范圍內內原地地面上上淤泥泥、樹樹根、、草皮皮、腐腐殖土土等全全部挖挖除。。在路路基范范圍內內按設設計要要求填填筑土土拱，，碾壓壓密實實，其其上按按設計計要求求鋪設設砂墊墊層。。機具具按設設計樁樁位就就位后后，塑塑料排排水板板經導導管內內穿出出底部部，與與樁尖尖連接接、拉拉緊，，與管管靴口口貼緊緊，并并對準準樁位位，沉沉入導導管至至設計計深度度，然然后拔拔出導導管，，切斷斷塑料料排水水板。。將頂頂部露露出地地面的的塑料料排水水板埋埋入砂砂墊層層中，，埋入入長度度應大大于0．3m或符合合設計計要求求。四施工工工藝2、豎向向排水水井的的施工工---袋裝砂砂井施施工62四施工工工藝2、豎向向排水水井的的施工工---塑料排排水帶