[工学]地基处理课件第六次授课正稿.pptVIP

第五章 排水固结法 5.1 概述 5.2 加固原理 5.3 排水固结法的设计与计算 5.4 施工工艺 5.5 加固效果检验 5.6 工程实例 5.1 概述 适用于饱和软粘土：淤泥及淤泥质土、冲填土、 填海（湖）造田。－－含水量、压缩性 高，强度、渗透性低。 排水固结法 ? 分级堆载 ? 竖向排水砂井、塑料排水板 ? 水平排水垫层 排水固结法的主要目的： 减少地基沉降，使地基的沉降在加载预压期间 大部分或基本完成； 通过排水固结，加速地基土抗剪强度的增长，提高地基强度及稳定性； 消除欠固结软土地基中桩的负摩阻力，并可消除竣工后地基的不均匀沉降等。 第五章 排水固结法 5.1 概述 5.2 加固原理 5.3 排水固结法的设计与计算 5.4 施工工艺 5.5 加固效果检验 5.6 工程实例 5.2 加固原理 5.2 加固原理（堆载预压法） 第五章 排水固结法 5.1 概述 5.2 加固原理 5.3 排水固结法的设计与计算 5.4 施工工艺 5.5 加固效果检验 5.6 工程实例 5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压 5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压 5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压 二、确定排水砂垫层材料和厚度； 5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压 1、瞬间加荷条件下砂井地基固结度计算 2、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算 3、瞬间加荷条件下砂井地基固结度计算（考虑涂抹和井阻影响） 4、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算（考虑涂抹和井阻影响） 可以分解成两个方向的固结问题叠加（ Carrillo ） 2、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算 2、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算 2、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算 井阻和涂抹作用 在实际砂井施工中，由于沉管对周围土体 的扰动和重塑作用，在砂井周围形成了一个“涂 抹区”，使该区内土渗透性降低，压缩性增大。 在土中水向砂井渗流过程中，砂料对渗流产 生的阻力也会影响土层的固结速率。 井阻和涂抹作用对固结速率的影响有时十分 显著。比如宁波机场袋装砂井场地，在堆载205天 后，考虑井阻与涂抹作用影响的地基实际平均 固结度仅为按理想砂井地基计算的固结度0.81倍。 3、瞬时加荷条件下砂井地基固结度计算（考虑涂抹和井阻影响） 4、多级逐级加荷条件下砂井地基固结度计算（考虑涂抹和井阻影响） A、瞬时沉降计算 Skempton（1955）弹性理论公式 5、地基土的强度增长计算 6、地基土的抗滑稳定性验算 采用条分法计算抗滑力矩与滑动力矩之比定义为抗滑稳定系数。 工程实例1： 某建筑地基地层为淤泥质黏土，纵向与横向固结系 数为1.8×10-3cm2/s，受压土层厚20m，袋装砂井直径 700mm，呈等边三角形排列，间距1.4m，深度20m， 底部不透水，砂井打穿受压土层。预压荷载总压力为 100kPa，分两级等速加载，如下所示，计算堆载预压 120d后，地层的平均固结度。（不考虑竖井井阻和涂 抹影响）。 解： 解： 解： 7、地基土的沉降计算 * 排水加固法 堆载预压 降水预压 真空预压 排水系统 加压系统 竖向 横向 联合预压 真空预压 ?? -u 堆载预压 1 2 堆载过快易失稳 真空预压不会失稳 ? ? 堆载预压的加载速率 p t 土的固结就是孔隙水压消散和有效应力不断增加的过程，这一过程遵循有效应力原理： 堆载预压 降水预压 真空预压 加压系统 联合预压 5.2 加固原理 原位自重应力 ?s 建筑物附加应力 ?z 预加压力 ?t=(1.2~1.5) ?z （超载预压法） ?t ?e2 ?z ?e1 e p ?s 加压 砂井 排水 普通砂井 袋装砂井 塑料排水板 砂垫层 5.2 加固原理（堆载预压法） 一、选择砂井或塑料排水带，确定其断面尺寸、间距、排列方式和深度； 二、确定排水砂垫层材料和厚度； 三、确定预压区范围、预压荷载大小、荷载分级、加载速率和预压时间； 四、计算地基土的固结度、强度增长、抗滑稳定性和变形 砂井 dw de dw 一、选择砂井或塑料排水带，确定其断面尺寸、间距、排列方式和深度； 1、dw：（原则上越密越好） 普通砂井 300～500mm； 袋装砂井 70～120mm。 塑料排水带 2、间距l ——可按井径比n选用。