排水固结法原理及适用范围
排水固结法原理及适用范围
排水固结法
其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。
排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性，尤其是上海地区多夹砂薄层的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效的。
（1）堆载预压法
在建造建筑物以前，通过临时堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力，然后撤除荷载，再建造建筑物。
临时的预压堆载一般等于建筑物的荷载，但为了减少由于次固结而产生的沉降，预压荷载也可大于建筑物荷载，称为超载预压。
为了加速堆载预压地基固结速度，常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄，透水性较好，也可单独采用堆载预压法。
适用于软粘土地基。
（2）砂井法（包括袋装砂井、塑料排水带等）
排水固结法综述
排水固结法加固软土地基综述 摘要：阐述了排水固结法的发展历程与趋势，排水固结法加固软土地基的原理，以及目前几种常用方法的使用条件及优缺点，结合工程实际证明加固效果。 关键词：固结；排水；软基 前言 我国东南沿海自连云港至广州湾几乎都有软土分布，其厚度大体自北向南变薄，软土主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。 由于软土的特殊性，软土地基加固的重要性被越来越多的业内外认识所认知，在软土地基上直接建造建筑物或进行填土时，地基将由于固结和剪切变形会产生很大的沉降和沉降差异，而且沉降的延续时间长，因此有可能影响建筑物的正常使用。另外，由于其强度低，地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求而产生地基土破坏。许多因没有做好地基处理的建（构）筑物最终倒塌的案例让更多人清醒的认识到采取科学的方法进行地基加固的重要性。如何能让“软”变“硬”从而增加土的承载力成为工程师们首要解决的问题。目前国内对于软土地基加固最常见的施工方法就是排水固结法。而排水固结法经过多年的实践，从技术创新到施工创新均有较大提高，排水固结法这一技术体系不断在被完善。 1.排水固结法的发展历程与趋势 固结问题的研究在太沙基（Terzaghi）在1923年发表他的固结理论后的到的新的高度。有效应力原理和固结理论的建立标志着现代土力学的建立。 从此，人们才可以借助有效应力原理和固结理论对土体的稳定性和沉降问题进行更符合客观实际的定量计算，也使在实验中计算固结速率的方法才成为可能。 由于淤泥等软土渗透性差，在附加应力下排水缓慢，单纯的使用排水固
塑料排水板堆载预压排水固结施工方案
目录 一、编制依据 (3) 二、概述 (3) 三、人员安排 (3) 四、机械配置及工期安排 (4) 五、施工前准备与技术准备 (4) 六、施工方案和施工方法 (5) 七、质量保证措施 (13) 八、安全生产、环境保护及文明施工措施 (14)
深圳市宝安区沙井南环至玉律(B段) 道路工程 堆载预压排水固结 施 工 方 案 编制人：______________________ 审核人：______________________ 审批人：_______________ 广东省佛山公路工程有限公司 二○一五年十一月
堆载预压排水固结施工技术方案 一、编制依据 1、沙井南环至玉律第一合同段工程施工合同。 2、沙井南环至玉律第一合同段工程施工招标文件。 3、国家及交通部现行路基施工技术规范及验收标准等。 4、沙井南环至玉律第一合同段施工图。 二、概述 沙井南环至玉律第一合同段区间桩号为K0+678～K1+078，路线全长公里，设计行车速度50公里/小时，城市主干路Ⅱ级，路基标准宽为70米。 本路段路基范围内的软基分布在K0+678~K1+020，面积32039m2，分三种方法处理：K0+678~K0+段塑料插板+堆载预压处理；K0+~K1+段采用水泥搅拌桩处理；K1+~K1+020采用旋喷桩处理。 三、人员安排 为保证本路段的顺利施工，特成立专门领导小组，其人员组成如下：软基处理工程主要管理人员一览表
四、机械配置及工期安排 根据本路软基处理工程数量，拟投入2台推土机、5台挖掘机、2台装载机、20台20m3自卸汽车、1台洒水车、2台平地机辅、3台压路机、2台振动插板机、国产BY-5型深层搅拌桩机1台、PH-5B型旋喷桩钻机1台、SNS-H300型高压泵1台、BW-150型泥浆泵。 具体机械设备与规格型号见后附表：《软基处理机械设备表》。 计划开工日期2015年12月10日，完成日期2015年12月30日 五、施工前准备与技术准备 （1）、现场前期准备 a、在施工前须先做好现场准备工作，在林地一般路基段须先清理、整平场地，清除表土，杂草和浮泥等，并开挖出纵横向排水沟以排除积水，提前做好排水，清表、晾晒、基底处理工作。原有混凝土路面全部破除，并清理干净。 b、施工便道已全部修筑完成，具备开工条件；弃土场已落实并整平，已具备弃土条件。 c、为了保证施工安全和车辆畅通，拟采用全封闭施工方法。同时做好交通提醒和警示的标识标牌，保证车辆安全畅通。 （2）、技术准备 a、设计图纸的熟悉和核查 施工主要管理人员和技术人员认真学习熟悉设计图纸，核查设计图纸，充分了解设计意图和技术要求。编写了各种针对性的保证措施、编制了质量计划和创优规划。
最新塑料排水板排水固结法在处理
塑料排水板排水固结 法在处理
塑料排水板排水固结法在处理 软土路基中的应用 一、程概况 渝遂高速公路F1合同段K26+193.55～K30+866.38段，全长4.62Km，该段经过多为低洼地，且多为水田，常年积水，勘查中借助取土试验和静立触探查明段内软基一般厚度3～6m,局部达到6～10m。本段淤泥的物理性质为高压缩性，高空隙化，高含水量等特性，呈极软塑状态。力学性质极差，Ps值0.7～1.0MP,容许承载力0.07～0.12MP。填筑路堤达到或超过极限高度时，易由工后沉降过大导致路基不均匀沉降。并且该段多处斜坡路堤，左右幅路堤沉降不均。为了保证路基的稳定性，该段采用了土工格栅、塑料排水板、反压护道综合治理的方法。其中塑料排水板加速土体固结的方式尤为重要。 二、塑料排水板法加速土体固结设计 在插打塑料排水板之前，首先摊铺一层泥岩，然后摊铺部分碎石，进行插打塑料排水板，插打完成后，在上完剩余部分的碎石的设计。见附图如下： ?Skip Record If...? 三、插板机具的选择 因软基施工地分布在高挖方之间，各区块转移作业较多，施工里程较短，难以形成集中插板作业，对此选择挖掘机改装后的插板机。挖机改装后的插板机在使用过程中可以灵活操作、灵活转移，而且可以将排水板插打到各个部位，尤其是边角处；同时由挖机改
装后的插板机接触地面较大，对地基承载力要求相对较小；对碎石面的的扰动小；现场较为整洁。 四、施工工艺以及工艺调整 塑料排水板施工前要对软基处进行预先处理，首先平整场地，摊铺泥岩垫层，具体工艺如下（依照原先设计）： 平整场地挖设临时排水沟摊铺泥岩摊铺初期碎石垫层放样机具就位塑料排水板穿靴插入套管 插入塑料排水板拔除套管割断塑料排水板机具就位 铺设上层碎石垫层 施工中发现的问题以及调整 1）、泥岩的摊铺 ①、出现的问题 第一、施工机械严重陷车：依照设计摊铺层厚度的情况，首先由中间设立施工便道，但是随着向两边施工的开展。推土机以及 运输车陷车严重 第二、对后续工程作业不利：由于中间便道的多次碾压，以及陷车整修便道加高，使得查打塑料排水板进度缓慢以及难以进 行。并且插打深度有所增加，成本增加。 ②、解决方法 第一、调整设计：将原有设计厚度适当加厚，经过试调中间厚度为1.2m，两侧调整为0.6m。随着施工进行以及推土机的 碾压，路基下降，使得与原先的插板深度相差不大。
排水板施工方案及施工注意事项
排水板施工方案及施工注意事项 排水板施工方案及施工注意事项 一、施工方法 1.工艺流程 基层验收→规划弹线→空铺排水板（只有要求固定的部位、区域才固定）→钉挂侧墙防水排水板→橡胶锤轻扣扣合搭接带→自检验收→检查验收。 2.基层种类要求 （1）坚实、平整的混凝土表面 （2）坚实、平整的水泥砂浆抹面 （3）铺贴于坚实稳定基层的防水材料表面 3.操作要点及技术要求 （1）排水板自然展开、舒松地铺设于规划好的位置。 （2）排水板可按排水坡度的纵向或横向统一的方向铺设。 （3）搭接必须按照顺排水坡度的方向搭接，不允许逆向搭接。 （4）需要定位的部位或形状变化部位需要临时固定时，采用沥青马蹄脂点式粘接固定 （5）排水板的终止收口需要结合建筑部位设计确定。 4.回填方法 在排水系统上回填土，为了防止运土车辆对排水系统的破坏，回填需
要由周边向内回填，工序如下： （1）在回填时先行铺设无纺布，一边铺设无纺布一边采用回填土堆点压固，随后回填土（可直接铺设带布排水板直接回填土）。（2）第一层回填土一次性回填厚度要大于600mm后，蛙夯机夯实后才可以在回填土上行走 （3）其后分层回填，每次回填厚度可为600mm厚。 （4）最后留有300~500mm厚为人工配制种植土，自然回填，不夯实。二、施工注意事项 1.请在干燥、通风的环境下储存排水板，防止曝晒、远离火源。 2.请立放或平放排水保护板，不得倾斜或交叉横压, 堆放高度不要超过3 层、避免重物堆压 3.铺设时要平整自然,顺坡或依水流向铺设. 施工准备 1.主要材料及机具 （1）塑料排水板（产品规格按设计要求结合施工技术条件选择其类型及型号）。 （2）施打排水板的主要施工机具（包括导架、套管、驱动套管下沉的振动锤，铰车及装排水板的卷筒和防风装置等），也可使用IJB-16 型插板机，也可用起重机打桩机改换工作装置而简便的插板机。 2.作业条件 （1）在施工前的技术准备中，按地基设计要求与地形地质条件，确定排水孔的平面布置及施插排水板的顺序。
排水固结法
排水固结法 排水固结法即指给地基预先施加荷载,为加速地基中水分的排出速率,同时在地基中设置竖向和横向的排水通道,使得土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。该法常用于解决软粘土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时，可增加地基土的抗剪强度，从而提高地基的承载力和稳定性。实际上，排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的。排水系统是一种手段，如没有加压系统，孔隙中的水没有压力差就不会自然排出，地基也就得不到加固。如果只增加固结压力，不缩短土层的排水距离，则不能在预压期间尽快地完成设计所要求的沉降量，强度不能及时提高，加载也不能顺利进行。通过计算确定回填的堆载计划、地基处理分区和施工要求，既经济合理，又满足了施工工期的要求。 排水固结法作为处理软粘土地基的有效方法，在工程上得到广泛的应用。采用排水固结法可同时解决沉降和稳定问题。使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成，建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差，且加速地基土抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。 排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的。设置排水系统主要在于改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水排出的通路，缩短排水途径，它由竖向的排水井和水平向的排水垫层构成。由塑料芯板和滤膜外套组成的塑料排水板作为竖向排水通道在工程上的应用日益增加，塑料排水板可在工厂制作，运输方便，尤其适合象三门这样的缺乏砂源的地区使用，可同时节省投资。加压系统，即是施加起固结作用的荷载，土中的孔隙水因产生压差而渗流使土固结。 排水系统是一种手段，如没有加压系统，孔隙中的水没有压力差，不会自然排出，地基也就得不到加固。如果只施加固结压力，不缩短土层的排水距离，这不能在预压期间尽快地完成设计所要求的沉降量，土的强度不能及时提高，各级加载也就不能顺利进行。所以，排水系统和加载系统在设计时总是需要结合起来考虑。 根据沉降变形分析计算，采用塑料排水板堆载预压法处理软弱土层，要求将各处理区场地整平后，在滩涂面上铺设一层土工布和0.8m厚的碎石垫层，再插打塑料排水板。塑料排水板采用SPB-IB型标准排水板，宽度100mm，厚度为4mm，呈梅花形布置，间距1.5m。排水板的深度应穿透淤泥层的底面，如图1所示。各地基处理分区所需的塑料排水板见表2。 图1塑料排水板布置图 表2各地基处理分区塑料排水板表 地基处理分区处理区平面面积(ha)塑料排水板数量(根)处理区场地标高(m) T3-26.5033358约0~4.2 T1-27.7739876约-1.0~2.0 T2-1-220.48105104约-1.0~2.5 合计34.75178338 为适应地基处理区和直接回填区地基的变形，防止在分界线处因地基固结程度相差较大而引起的地基开裂和承载力突变，在处理区内靠近直接回填区约20m的范围内，塑料排水板的间距从1.5m过渡到2.0m，其打设深度亦可适当减小。 4堆载计划的确定 根据土层特性，计算其在堆载回填预压荷载下的沉降变形量，进而估计达一定固结度的时间及堆载预压后地基强度增长量，以此来评价地基条件，并提出合理的回填堆载计划及地
排水固结法
排水固结法 排水固结法是对天然地基，或先在地基中设置砂井(袋装砂井或塑料排水带)等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载;或在建筑物建造前在场地上先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。 基本信息 ?中文名称 排水结固法 ?用于 解决地基的沉降和稳定问题 ?途径 荷载作用下 ?特点 空隙比减小 排水固结的原理是地基在荷载作用下，通过布置竖向排水井(砂井或塑料排水袋等)，使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比减小，地基发生固结变形，地基土的强度逐渐增长。 排水固结法主要用于解决地基的沉降和稳定问题。为了加速固结，最有效的办法就是在天然土层中增加排水途径，缩短排水距离，设置竖向排水井(砂井或塑料排水袋)，以加速地基的固结，缩短预压工程的预压期，使其在短时期内达到较好的固结效果，使沉降提前完成;并加速地基土抗剪强度的增长，使地基承载力提高的速率始终大于施工荷载增长的速率，以保证地基的稳定性。 排水固结法适用于处理饱和和软弱土层，但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。按照采用的各种排水技术措施的不同，排水固结法可分为以下几种方法。 堆载预压法
在建筑场地临时堆填土石等，对地基进行加载预压，使地基沉降能够提前完成，并通过地基土固结提高地基承载力，然后卸去预压荷载建造建筑物，以消除建筑物基础的部分均匀沉降，这种方法就成为堆载预压法。 一般情况是预压荷载与建筑物荷载相等，但有时为了减少再次固结产生的障碍，预压荷载也可大于建筑物荷载，一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍，特殊情况则可根据工程具体要求来确定。 为了加速堆载预压地基固结速度，常与砂井法同时使用，称为砂井堆载预压法。 沙井法适用于渗透性较差的软弱粘性土，对于渗透性良好的砂土和粉土，无需用砂井排水固结处理地基;含水平夹砂或粉砂层的饱和软土，水平向透水性良好，不用砂井处理地基也可获得良好的固结效果。 真空预压法 真空预压指的是砂井真空预压。即在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫及砂井进行抽气，使地下水位降低，同时在地下水位作用下加速地基固结。亦即真空预压是在总压力不变的条件下，使孔隙水压力减小、有效应力增加而使土体压缩和强度增长。 降水预压法 即用水泵抽出地基地下水来降低地下水位，减少孔隙水压力，使有效应力增大，促进地基加固。 降水预压法特别适用于饱和粉土及饱和细砂地基。 电渗排水法 即通过电渗作用可逐渐排出土中水。在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。 降水预压法和电渗排水法目前应用还比较少。
地基排水固结法工艺
第四章排水固结法 第一节概述 我国沿海地区和内陆湖泊和河流谷地分布着大量软弱粘性土。这种土的特点含水量大、压缩性高、强度低、透水性差、很多情况埋藏较深。在软土地基上直接建造建筑物或进行填土时，地基将由于固结和剪切变形会产生很大的沉降和沉降差异，而且沉降的延续时间长，因此有可能影响建筑物的正常使用。另外，由于其强度低，地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求而产生地基土破坏。所以这类软土地通常需要采取加固处理，排水固结法就是处理软粘土地基的有效方法之一。 排水固结法是对天然地基，或先在地基设置沙井（袋装沙井或塑料排水带）等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或在建筑物建造前在场地先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降时，同时强度逐渐提高的方法。该法常用于解决软粘土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时，可增加地基土的抗剪强度，从而提高地基的承载力和稳定性。 排水固结法是由排水系统和加压系统两个主要部分组成。 加压系统，是为地基提供必要的固压力而设置的，它是地基土层因产生附加压力而发生排水固结。设置排水系统则是为了改善地基原有的天然排水系统的边界条件，增加孔隙水排出路径，缩短排水距离，从而加速地基土的排水固结进程。如果没有加压系统，排水固结就没有动力，既不能形成超静水压力，即使有良好的排水系统，孔隙水仍然难以排出，也就谈不上土层的固结。反之，若没有排水系统，土层排水途径少，排水距离长，即使有加压系统，孔隙水排出速度仍然慢，预压期间难以完成设计要求的固结沉降量，地基强度也就难以及时提高，进一步的加载也就无法顺利进行。因此，加压和排水系统是相互配合、相互影响的。当软土层较薄，或土的渗透性较好而施工期允许较长时，可仅在地面铺设一定厚度的砂垫层，然后加载，土层中水沿竖向流入砂垫层而排出。当工程遇到透水性很差的深厚软土层时，可在地基中设置砂井等竖向排水体，地面连以排水砂垫层，构成排水系统。 根据加压和排水两个系统的不同，派生出多种固结加固地基的方法，如图4.1.1所示。 排水固结法是从简单的堆载预压这一传统处理方法发展起来的。由于细粒粘性土透水差，土层厚时，排水固结需耗费很长时间。20世纪30年代初，美国发明了砂井预载预压法，从而大大加快了粘性土排水固结速度。该法在全世界得到广泛应用。20世纪40年代初，瑞典的齐鲁曼等人发明了纸板排水法。这种方法可用于极软弱地基中设置竖向排水体。不仅排水体质量稳定，而且施工速度快、费用低。弥补了砂井排水的一些不足。1952年，瑞典皇家地质学院的研究人员提出了真空预压法加固软弱地基技术。该法无需堆载，利用
排水固结法
排水固结法 排水固结法其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。 排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性，尤其是上海地区多夹砂薄层的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效的。 排水固结法适用于处理饱和和软弱土层，但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。按照采用的各种排水技术措施的不同，排水固结法可分为以下几种方法。 （1）堆载预压法在建造建筑物以前，通过临时堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力，然后撤除荷载，再建造建筑物。临时的预压堆载一般等于建筑物的荷载，但为了减少由于次固结而产生的沉降，预压荷载也可大于建筑物荷载，称为超载预压。为了加速堆载预压地基固结速度，常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄，透水性较好，也可单独采用堆载预压法。适用于软粘土地基。(2)砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等) 在软粘土地基中，设置一系列砂井，在砂井之上铺设砂垫层或砂沟，人为地增加土层固结排水通道，缩短排水距离，从而加速固结，并加速强度增长。砂井法通常辅以堆载预压，称为砂井堆载预压法。沙井法适用于渗透性较差的软弱粘性土，对于渗透性良好的砂土和粉土，无需用砂井排水固结处理地基；含水平夹砂或粉砂层的饱和软土，水平向透水性良好，不用砂井处理地基也可获得良好的固结效果。(3)真空预压法在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压力作用下加速地基固结。适用于能在加固区形成(包括采取措施后形成)稳定负压边界条件的软土地基。(4)真空-堆载联合预压法当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。适用于软粘土地基。(5)降低地下水位法通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小，从而增大有效应力，促进地基固结。适用于地下水位接近地面而开挖深度不大的工程，特别适用于饱和粉、细砂地基。(6)电渗排水法在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。适用于饱和软粘土。 参考文献 [1]侍倩.地基处理技术:武汉大学出版社,2011. [2]牛志荣等编著.《复合地基及其工程实例》[M].北京：中国建材出版社.2000. [3]凌志平，易经武主编[M].北京：人民交通出版社.2005.5 [4]《新版建筑工程勘察设计规范汇编》.北京：中国建筑工业出版社，2002 [5] 同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编.《房屋建筑学》中国建筑工业出版社，1997 [6] 邵全，韦敏才.《土力学与基础工程》.重庆大学出版社出版，1997 [7] 陈树华主编.《建筑地基基础》.哈尔滨工程大学出版社，2003 [8] 《新版建筑工程勘察设计规范汇编》.北京：中国建筑工业出版社，2002 [9] 同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编.《房屋建筑学》中国建筑工业出版社，1997
排水固结法原理
排水固结法原理，方法及适用范围什么？ 3.排水固结法其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。 排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性，尤其是上海地区多夹砂薄层的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效的。 (1)堆载预压法在建造建筑物以前，通过临时堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力，然后撤除荷载，再建造建筑物。 临时的预压堆载一般等于建筑物的荷载，但为了减少由于次固结而产生的沉降，预压荷载也可大于建筑物荷载，称为超载预压。 为了加速堆载预压地基固结速度，常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄，透水性较好，也可单独采用堆载预压法。 适用于软粘土地基。 (2)砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等) 在软粘土地基中，设置一系列砂井，在砂井之上铺设砂垫层或砂沟，人为地增加土层固结排水通道，缩短排水距离，从而加速固结，并加速强度增长。砂井法通常辅以堆载预压，称为砂井堆载预压法。 适用于透水性低的软弱粘性土，但对于泥炭土等有机质沉积物不适用。 (3)真空预压法在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压力作用下加速地基固结。 适用于能在加固区形成(包括采取措施后形成)稳定负压边界条件的软土地基。 (4)真空-堆载联合预压法当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。 适用于软粘土地基。 (5)降低地下水位法通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小，从而增大有效应力，促进地基固结。 适用于地下水位接近地面而开挖深度不大的工程，特别适用于饱和粉、细砂地基。 (6)电渗排水法在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。 适用于饱和软粘土地基。
排水固结法工程实例若干
排水固结法工程实例若干 工程实例 （一）堆载预压法加固油罐地基工程实例 ⒈工程概要 某炼油厂建造在沿海地区，其中有1万m 3油罐数个，罐体是钢制焊接，考虑到地基 不均匀沉降，采用固定拱顶的结构形式，其倾斜度(周边最大沉降与最小沉降的差值和直 径之比)控制在l ％。 建筑场地是近年新淤积的海滩。土的柱状图和主要物理力学指标如图1和表1。该场地含水量高(普遍大于30％，最大达50％)，压缩性大，抗剪强度低。天然地基承载力小(约60～70kPa)，远不能满足油罐荷载的要求。可认为第1～4土层(深度在17．5m 以上的淤泥质黏土层)对油罐稳定和沉降具有决定性影响。 表1 各层土的主要物理力学性质指标 固结系数采用加权平均值。根据表1计算第l ～4层平均固结系数32v c 1.110cm s -=?，32h c 3.0410cm s -=?。
图1 土的柱状图 十字板强度用最小二乘法整理，求得十字板的天然地基抗剪强度为： S=0.92+0.273z(kPa) + 式中z——为离地表面距离。 ⒉地基处理方案选择 1万m3油罐的直径D=31.282m，高度H=14.07m，钢板自重为2214.5kN，由于工艺上要求，油罐底板高出地面2.3m。油罐基础底面荷载为191.4kPa。显然，若罐基不做任何处理，就不能满足罐基的稳定和沉降控制标准。 针对工程和地基具体条件，可能采用的地基处理方案有：⑴桩基；⑵砂垫层预压；⑶砂井预压；⑷井点降水预压；⑸振冲碎石桩。 桩基在技术上比较可靠，但费用昂贵；砂垫层预压在经济上比较合理，但以一个1万m3油罐而言，预压期大于3年；由于井点降水深度有限，土的渗透系数较小，采用井点降 c＜20kPa，若采用振冲碎石桩要起到复合地基的作用，需要耗费大水可能效果不好；由于 u 量的碎石。经综合考虑，权衡利弊，认为采用砂井预压既能满足较大的荷载要求，又能按照100d预计时间完成试水加荷计划，技术上不复杂，经济上也合理。 ⒊确定砂井直径、间距、深度和范围 砂井的直径、间距主要取决于固结特性，根据工程特点，砂井地基基本设计参数和设计剖面见表2和图2。 表2 基本设计参数
砂井排水固结法处理软基[全面]
砂井排水固结法处理软土地基 一、前言 云南省地处高原,地形多为山岭重丘,沟谷切割深,地质变化复杂.不多的平地多为山谷盆地及山间洼地,这些地区是地表水常年汇积的地方,因排水差、冲积物多年淤积及耕种等因素影响而形成软土地基.软土地基因内聚力小、抗剪强度低、天然含水量高、可压缩性大等特点而成为公路修建中令人头疼的问题,处理不好,将会严重影响后续的路面基层和面层的施工,产生路面沉陷、裂缝等病害,严重影响和降低公路的使用性能,造成巨大的经济损失. 近年来,高速公路的建设在云南省得到了长足的发展.因受地形的限制及高速公路本身高标准的技术要求,它将不可避免地通过软土地区.从而使软土处治成为每条高速公路修建中都会遇到的问题,引起了广大建设者的高度重视. 软土处治方法很多,概括地讲,有置换法、强夯法、排水固结法(袋装砂井、塑料排水板)、木桩挤密法、振冲碎石桩、爆扩碎石桩、深层搅拌法等.具体采用哪一种方法,要根据工程实际,结合软土深度、面积大小、当地可用材料、经济适用性等多方面综合比较后,再确定选用方案,以取得最佳使用效果. 本文介绍排水固结法处理地基的原理、设计计算、施工工艺,对砂井抗滑稳定性、一般砂井的施工工艺提出改进措施. 二、排水固结法概述 1、排水固结法的原理 饱和软粘土地基在荷载作用下,孔隙中的水被慢慢地排出,孔隙体积
慢慢地减小 ,地基发生固结变形.同时,随着超静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基土的强度 逐渐增长.现以图1为例作一说明.当土样的天然固结压力为οδ'时,其孔隙比为ο ,在 -οδ'坐标上其对应的点为A 点,当压力增加△δ',固结终了 时变为C 点,孔隙比减小 △ ,曲线ABC 称 正常固结粘土层将处于超固结状态,而使土层在使用荷载下的变形大 为减小 . 土层的排水固结效果和它的排水边界条件有关.根据固结理论,粘性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比,土层越厚,固结延续的时间越长.为了 加速土层的固结,最有效的方法是增加土层的排水途径,缩短排水距离.砂井、塑料排水板等竖向排水体就是为此目的而设置的,如图2所示,这时土层中的孔隙水主要从水平向通过砂井和部分从竖向排出.砂井缩短了 排水距离,因而大 大 加速了 地基的固结速率,这一点无论从理论上还是工程实践上都得到了 证实. 在荷载作用下,土层的固结过程就是孔隙水压力消散和有效应力增加的过程.如地基内某点的总应力为δ,有效应力为δ',孔隙水压力为μ,则三者有以下关系: δ'=δ-μ (3—1) 用填土等外加荷载对地基进行预压,是通过增加总应力δ并使孔隙水
排水固结法
排水固结法在工程中的应用 摘要：由于南京河西新城区位于长江边，分布有较厚的软弱土体，且含水量高，压缩性大，强度低，工程地质性差，因此在进行城市道路建设时需对地基进行处理，地基加固采用排水固结法，降低工后沉降，避免产生不均匀沉降，提高路基强度及稳定性。本文介绍了这种方法的施工过程中的应用及注意事项。 关键词：道路软基塑料排水板堆载预压 本文主要介绍作者在南京河西新城区基础设施建南湖路道路工程施工中对排水固结法加固地基的施工工艺及注意事项。 1、工程简介 （1）地理位置 南湖路道路工程为河西新城区主干道系统南北向的一条主干道，南起雨润路，经纬九路北接纬八路，路长2954.76米。随着河西新城区及全运会场馆建设的开发及启动，南湖路道路工程的建设尤显重要，南湖路将贯通又一条南北向主干道，沟通雨润路、纬九路、纬八路等数条东西向主干道，发挥其在整个路网中的作用，使路网布局更趋于均衡合理。同时对沿线的土地开发利用也起到一定的作用。路段将分南北两段进行招标，其中南段：雨润路—纬九路段，长1025.16米；北段：纬九路—纬八路，长1929.60 米。 （2）工程地质简述 工程勘探结论：本路线沿线普遍分布有较厚的软弱土体，且2-2、2-3层含水量高，压缩性大，强度低，工程地质性差，需对地基进行处理，地基加固采用排水固结法，降低工后沉降，避免产生不均匀沉降，提高路基强度及稳定性。 本工程中的排水固结预压法有两种：排水板- 堆载预压法与排水板- 真空预压法。同时根据设计要求，考虑到整体性，拟全线路段采用塑料排水板+ 堆载预压，堆载时间大于6个月；桥头过渡段及软土巨厚段采用塑料排水板+真空预压，抽真空保持3个月。 交叉口范围路基处理宽度为15 米+ 路幅+15米。 表中排水板长度已经包含交叉口加宽处理及排水板伸入垫层50cm的用量。 工后沉降控制值：路段小于20cm，桥头过渡段小于10cm。 各段塑料排水板长度变化处施工时应注意土层变化，进行合理调整长度。 两种方式交接处堆载范围内渐变段20m，10m 堆载2m，另10m堆载2-1.5m。 2、塑料排水板的打插施工 （1）塑料排水板：C 型执行塑料排水板质量检验标准JTJ/T257-96， （2）施工机械：插板振动机 （3）塑料排水板的设计要求：本标段塑料排水板的布置为梅花形，间距1.5米，打设深度见表1。塑料排水板打设到设计深度后，进入垫层的长度为50cm，顶端弯折平放埋设于砂垫层中。 （4）施工工艺流程：整平场地铺筑下层砂垫层机具就位塑料排水板穿靴插入套管割断塑料排水管机具移位铺设上垫层 3、排水板-堆载预压法的堆载施工 （1）20cm砂垫层：塑料排水板施工完毕后测量放线，准确定出砂垫层的坡脚线，并用石灰标示。采用人工配合自卸车进行分堆摊铺法摊铺。为保证砂垫层的填筑宽度、厚度、轴线等符合设计要求。 （2）埋设沉降观测设备：施工要求同后面介绍的真空预压的沉降观测设备要求一样。 （3）土工布施工：本次采用无纺土工布，选用的土工布质量要满足设计要求，外观无破损，无老化，无污染现象；在平整好的砂垫层上摊铺，摊铺时应拉直平线，紧贴下承层，