真空預(yù)壓排水固結(jié)法設(shè)計(jì)及計(jì)算年附圖豐富

真空預(yù)壓排水固結(jié)法

廣東中譽(yù)設(shè)計(jì)院有限公司2018年10月14日1概述

排水固結(jié)法（Consolidation）是處理軟黏土地基的有效方法之一。該法是對(duì)天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載，或是在建筑物建造以前，在場(chǎng)地先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。排水固結(jié)法適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭土和沖填土等飽和粘性土地基。

排水固結(jié)法可解決以下兩個(gè)問(wèn)題：（1）沉降問(wèn)題。使地基的沉降在加載預(yù)壓期間大部分或基本完成，使建筑物在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降和沉降差。（2）穩(wěn)定問(wèn)題。加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。排水固結(jié)法通常由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分組成。

2排水固結(jié)法的原理3真空預(yù)壓法

真空預(yù)壓法是1952年由瑞典皇家地質(zhì)學(xué)院提出的，施工時(shí)先在地面鋪設(shè)一層透水的砂及礫石，其上覆蓋不透氣的薄膜材料，然后用射流泵抽氣使透水材料中保持高度的真空度，使土體排水固結(jié)。真空預(yù)壓法處理地基必須設(shè)置排水豎井。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：豎井?dāng)嗝娉叽?、間距、排列方式和深度的選擇；預(yù)壓區(qū)面積和分塊大??；真空預(yù)壓工藝；要求達(dá)到的真空度和土層的固結(jié)度；真空預(yù)壓和建筑物荷載下地基的變形計(jì)算；真空預(yù)壓后地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)計(jì)算等。

具體內(nèi)容見(jiàn)教材真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓比較具有如下優(yōu)點(diǎn)：①不需堆載材料，節(jié)省運(yùn)輸與造價(jià)；

②場(chǎng)地清潔，噪音?。?/p>

③不需分期加荷，工期短；

④可在很軟的地基上采用。3真空預(yù)壓排水固結(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、設(shè)計(jì)前特別要查明透水層位置及范圍和地下水狀況，它往往覺(jué)得真空預(yù)壓是否適用或需采取附加密封措施以及垂直排水通道的打設(shè)深度。2、真空預(yù)壓法處理必須設(shè)置排水豎井。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：豎井?dāng)嗝娉叽?、間距、排列方式和深度的選擇。3、砂井的砂料應(yīng)選用中粗砂，其滲透系數(shù)Kw應(yīng)大于1x10-2cm/s。4、真空預(yù)壓豎向排水通道宜穿透軟土層，但不應(yīng)進(jìn)入下臥透水層。軟土層較厚、且以地基抗滑穩(wěn)定性控制的工程，豎向排水通道的深度至少應(yīng)超過(guò)最危險(xiǎn)滑動(dòng)面2.0m。5、豎向排水通道不僅起排水、減少土體排水距離及加速土體固結(jié)的作用，而且起著傳遞真空度的作用。實(shí)踐證明塑料排水帶效果比砂井好。6、真空預(yù)壓區(qū)邊緣應(yīng)大于建筑物輪廓線每邊不得小于3m。7、真空預(yù)壓最大膜下真空度在650mmHg(約86.7kPa)，膜下真空度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后的預(yù)壓設(shè)計(jì)不宜低于90d。8、真空預(yù)壓加固面積較大時(shí)，宜采取分區(qū)加固，每塊預(yù)壓面積應(yīng)盡可能大且呈方形，分區(qū)面積宜為20000~40000平米。4地基固結(jié)度的計(jì)算4地基固結(jié)度的計(jì)算4地基固結(jié)度的計(jì)算4地基固結(jié)度的計(jì)算4地基固結(jié)度的計(jì)算4地基固結(jié)度的計(jì)算一級(jí)或多級(jí)等速加載條件下，當(dāng)固結(jié)時(shí)間為t時(shí)，對(duì)應(yīng)總荷載的地基平均固結(jié)度可按下式計(jì)算：4地基固結(jié)度的計(jì)算當(dāng)排水豎井采用擠土方式施工時(shí)，應(yīng)考慮涂抹對(duì)土體固結(jié)的影響。當(dāng)豎井的縱向通水量與天然土層水平向滲透系數(shù)的比值較小，且長(zhǎng)度又較長(zhǎng)時(shí)，尚應(yīng)考慮井組影響。4地基固結(jié)度的計(jì)算瞬時(shí)加載條件下，考慮涂抹和井組影響時(shí)，豎井地基徑向排水平均固結(jié)度可按下式計(jì)算：4地基固結(jié)度的計(jì)算4地基固結(jié)度的計(jì)算反映井阻作用影響的參數(shù)的表達(dá)式為：4地基固寺結(jié)度的聞?dòng)?jì)算一級(jí)或嬸多級(jí)等速串加載諒條件晉下，背考慮涂抹和殼井阻影響時(shí)號(hào)豎井穿壩透受壓逼土層地射基的平甩均固結(jié)屢度可按巴下式計(jì)弱算：5沉降憐計(jì)算5沉降鍬計(jì)算5沉降計(jì)泳算5沉降計(jì)葉算6強(qiáng)度增鐮長(zhǎng)計(jì)算真空醉預(yù)壓英荷載趕下地熟基強(qiáng)疑度增嗽長(zhǎng)值笑。式中：τft——t時(shí)刻該村點(diǎn)土的予抗剪強(qiáng)米度(k押Pa裕)△σz——真空籌預(yù)壓嘗荷載參引起完的該姓點(diǎn)的附加釣應(yīng)力(k亦Pa纏)，當(dāng)計(jì)袍算加固院土層中菊某深度蘭處土的構(gòu)強(qiáng)度增冷長(zhǎng)值時(shí)艱，△σz用相賴應(yīng)深培度垂鏡直排餓水通頂?shù)乐袉T真空般度值器。Ut——在作乖用下果，該疫點(diǎn)土拌的固遇結(jié)度乖。ψcu——相應(yīng)嚇土層攪三軸錫固結(jié)獄不排服水壓猶縮試濃驗(yàn)內(nèi)沿摩擦州角（腎度）τft=沈τf0+△σz*Ut*ta徐nψcu承載力插：P≈5.5覽2τft/K式中：K——安全系秤數(shù)，取1.謹(jǐn)3~也1.知57施工省方法要保映證排慰水固鎖結(jié)法用的加浮固效駁果，閥從施倒工角盟度考滋慮，姻主要勺應(yīng)重捉視以蕉下三慮個(gè)環(huán)異節(jié)：鋪設(shè)水嚷平墊層他、設(shè)置沿豎向排壤水體和芽施加固必結(jié)壓力。砂井成填孔的典樓型方法爺有套管標(biāo)法、射聰水法、治螺旋鉆卷成孔法疫和爆破蜂法。灌入晴砂袋薯中的鳳砂宜崖用干查砂，敏并應(yīng)烤灌致鋸密實(shí)和。7施工塑料懇排水描板插膠板機(jī)塑料排蝴水板地聰基處理塑料排末水板施潮工工藝像流程圖塑料斑排水鵝板施餐工現(xiàn)雁場(chǎng)真空裹預(yù)壓學(xué)地基孕處理真空預(yù)蒸壓管網(wǎng)虧鋪設(shè)真空貼管網(wǎng)導(dǎo)鋪設(shè)真空嘆系統(tǒng)家第一崗層土晴工布作鋪設(shè)土工布落鋪設(shè)土工布阿縫接真空撥系統(tǒng)對(duì)雙層毒密封痕土工宿膜的就鋪設(shè)真空系閘統(tǒng)土工仇膜的密床封出膜尸連接慎與真器空系胸統(tǒng)安恒裝出膜連壞接出膜管有與真空動(dòng)泵連接試抽腫真空8質(zhì)量希檢驗(yàn)排水固興結(jié)法加粱固地基丟施工中扛經(jīng)常進(jìn)體行的檢巧測(cè)項(xiàng)目規(guī)有孔隙水允壓力觀滿測(cè)、沉鎖降觀測(cè)秧、側(cè)向扶位移觀磚測(cè)、地挑基土物雜理力學(xué)錄指標(biāo)檢跨測(cè)等。8質(zhì)量洲檢驗(yàn)預(yù)壓喊法竣洋工驗(yàn)事收檢范驗(yàn)應(yīng)扭符合勢(shì)下列尼規(guī)定遷：（1）排槽水豎針井處征理深喪度范去圍內(nèi)炒和豎蓬井底停面以住下受玩壓土愚層，計(jì)經(jīng)預(yù)具壓所轟完成飯的豎心向變香形和甜平均虛固結(jié)艘度應(yīng)型滿足許設(shè)計(jì)催要求擇。（2）應(yīng)對(duì)勒預(yù)壓的獸地基土桑進(jìn)行原匪位十字貌板剪切控試驗(yàn)和懇室內(nèi)土莖工試驗(yàn)毀。必要夏時(shí)，尚衡應(yīng)進(jìn)行披現(xiàn)場(chǎng)載貪荷試驗(yàn)撈，試驗(yàn)簡(jiǎn)數(shù)量不陡應(yīng)少于3點(diǎn)。（3）在欺加載吳過(guò)程島中，理應(yīng)根告據(jù)監(jiān)壁測(cè)數(shù)唱據(jù)控予制加仰載速閃率。爬對(duì)豎添井地鉤基，