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4.排水固结; 排水固结法;4.1. 概述;2. 排水固结法的构成 由排水系统和加压系统两部分共同组成。;3.竖向排水材料类型 (1).塑料排水带 塑料排水带的宽度一般为100mm，厚度3.5～4mm. (2).砂井 砂柱为软土提供了排水通道。;;;;;3. 排水固结的适用范围 适用于各类淤泥、淤泥质土及冲填土等饱和粘性土地基。 4. 排水固结的应用条件 必须有预压荷载 有足够的预压时间 有适用的土类;4.2. 加固机理;4.2. 加固机理;饱和土加荷后其固结过程可分三种情况; 为了加速固结，在天然地基中设计垂向排水体。在实际的工程中设置砂井，包括袋装砂井、塑料排水带等。;堆载预压法;排水固结法的原理 ;系统组成——排水系统 ; 4.2.2.真空预压加固机理; 真空预压原理主要表现在三个方面； (1).薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载。 (2).地下水位下降，附加应力相应增加。 抽气前后地下水位降低，此范围内土体由浮重度变为湿重度，土体固结压力增加。 (3).封闭气泡排出，土的渗透性加大。;铺设滤水管 ;;;竖向与水平排水管的连接方式;;;1.理论上, 真空预压法可产生的最大荷载为： (A)50kPa (B)75kPa (C)80kPa (D)100kPa (E)120kPa ;4.3、设计与计算 设计预压固结的方法的基本要求： （1）、加固期限量短； （2）、固结沉降要快； （3）、充分增加强度； （4）、注意安全：;; 预压排水固结设计与计算;1、利用地基的天然地基土抗剪强度计算第一级容许施加的荷载p1。据斯开普顿极限荷载的半经验公式作为初步估算，即： ;2、计算第一级荷载下地基强度增长值 在荷载作用下，经过一段时间预压地基强度会提高，提高以后的地基强度为： ;4、根据第二步所得到的地基强度计算第二级所能施加的荷载。 同样，求出在作用下地基固结度达70%时的强度以及所需要的时间，然后计算第三级所能施加的荷载，依次可计算出以后各级荷载和停歇时间。这样，初步的加荷计划也就确定下来了。 ;5、按以上步骤确定的加荷计划进行每一级荷载下地基的稳定性验算。如稳定性不满足要求，则调整加荷计划。 6、计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降量。这一项计算的目的在于确定预压荷载卸除的时间，这时地基在预压荷载下所完成的沉降量已达设计要求，所留的沉降是建筑物所允许的。;二、排水系统设计 1、竖向排水体选择 普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。 若深度超过20m，采用普通砂井，井径可取200~500mm。袋装砂井直径多用70~100mm，砂的含泥量＜3%。 塑料排水板的当量换算直径可按下式计算：;【例题11】某塑料排水板的宽度为100mm，厚度为5mm，则其当量直径为( )。 A、105mm; B、95mm; C、66.9mm; D、25.2mm; 　　 答案：C;2、竖向排水体深度设计 P109 (1).当软土层不厚、底部有透水层时，排水体应尽可能穿透软土层； (2).当深厚的软土层间有砂层或砂透镜体时，排水体应尽可能打至砂层或砂透镜体。而采用真空预压时应尽量避免排水体与砂层相连接，以免影响真空效果； (3).对于无砂层的深厚地基则可根据其稳定性及建筑物在地基中造成的附加应力与自重应力之比值确定(一般为0.1～0.2) 　竖向排水体长度一般为10～25m。;3、竖向排水体的平面布置形式与范围 竖向排水体的平面布置可采用等边三角形或正方形排列。竖向排水体的有效直径de与间距 l 的关系为：;1.排水竖井的直径为200mm，采用间距为1.5m的等边三角形布置，则竖井的有效排水直径是多少? 解：等边三角形布置公式为：;4、竖向排水体的间距 竖向排水体的间距可按井径比 n 选用，井径比 n 的表达式为：;5、砂料设计 　　砂井的砂宜用中粗砂，洁净，不含草根杂物，含泥量不能超过3%。 6、地表排水砂垫层设计（水平排水体设计） 砂井顶部的砂垫层采用中粗砂，含泥量应小于3%。 　 厚度0.5m左右；在砂料贫乏地区，可采用连通砂井的纵横砂沟代替整片砂垫层。 ;7、现场监测设计 堆载预压法现场监测一般包括地面沉降观测、水平位移观测和孔隙水压力观测。 据工程经验： 对竖井地基，最大竖向变形量每天不应超过15mm。对天然地基，最大竖向变形量每天不应超过l0mm；边桩水平位移每天不应超过5mm； 地基中孔压不得超过预压荷载的50～60%。 预压荷载的卸荷时间一般控制在固结度为85%左右。 ; 4.3.5.真空预压