排水固结法处理软弱地基
- 格式：ppt
- 大小：3.29 MB
- 文档页数：44
下载文档原格式
合集下载
软土路基的五种处理方法
排水 砂垫层
软土层
堆载产生超静水压力
排水砂井
砂井堆载预压排水固结示意图
12
袋装砂井
砂袋：聚丙烯、聚乙烯、聚酯编制 施工机械：导管式振动打设机械
轨道门架式 履带臂架式 步履臂架式 吊机导架式
13
❖直径多为7cm ❖每台班（8h）可打设100根 ❖砂井间距 2～4m ❖砂井长度10～20m
3、填料应及时运进、随挖随填，防止挖方边坡坍塌。
24
二、路堤载荷强制换填法
定义：把好土直接铺撒在软土地基表层，靠土 的自重将软土挤向周围，从而换上好土的施工方 法。
适用：对于薄软土层特别有效，对于厚软土层， 视工程种类及加固目的而定。
施工要点：从路中线逐渐向两侧填筑。 注意：对于宽路堤，由于软土厚度不一致，从 而若在路堤下面残留部分软土，完工后会产生不 利的不均匀沉降。
⑶机具就位
⑷塑料排水板穿靴
⑸插入套管
⑹拔出套管
⑺割断塑料排水板
⑻机具移位
⑼摊铺上层砂垫层
19
软土地基用塑料排水带排水加固的施工过程 示意
20
4、真空预压、真空堆载联合预压
基本原理：利用薄膜密封技术，在膜下形成真空，使薄 膜内外产生一个气压差，地基在等向气压差作用下进 行排水固结。
优点：加荷时间短，工艺简单、造价低，地基不存在失 稳问题。
14
1、将钢套管（下端用可开闭的底盖或预制桩靴）打 入土中要求的深度（管径较砂袋直径大，一般袋装砂 井直径为7cm，导管采用 89×4.5㎜
2、将准备好的砂袋，长比砂井长2m，扎好下口后向 袋内灌入洁净的粗砂约20cm上下（高度）作为重压，
3、在将砂井放入套管内不能达到要求深度，会有一 部分拖留在地面，此时需机械排泥处理，继续下沉达
排水固结法
2 堆载预压法设计计算
逐级加载条件下固结度计算 改进太沙基法假定：
2 堆载预压法设计计算
2.1 堆载预压的计算步骤
1. 利用地基的天然抗剪强度计算第一级容许施加的荷载p1。 一般可按斯开普顿极限荷载的半经验公式作初步估算：
p1
1 K
5 cu (1
0.2
B)(1 0.2 A
D) D
B
对饱和的软黏土，可按下式估算，即：
3．砂井排列
正三角形排列
正方形排列
排水路径
l
de
l
de
正方形排列时： de
4 l 1.13l
4. 砂井的布置范围:
不小于建筑物基础外缘的范围。
5. 砂垫层 在砂井顶面应铺设排水砂垫层，以连接砂井，引出从上层排入砂井的 渗流水。砂垫层的厚度不小于0.5m(水下砂垫层厚度为1.0m左右)。如砂 料缺乏，可采用连通砂井的纵横砂沟代替整片砂垫层。预压区边缘应设 排水沟，预压区内应设与砂垫层相连的排水盲沟，间距不宜大于20m
2 堆载预压法设计计算
预压期间沉降量的计算：
sT Ut s f
其中 Ut 为地基平均固结度在竖向排水情况下，采用太
沙基固结理论计算；对于布置竖向排水体的地基，采用 沙井固结理论。
2 堆载预压法设计计算
逐级加载条件下固结度计算 改进太沙基法假定： （1）每一级荷载所引起的固结过程是独立 的，与上一级荷载引起的固结度无关；
实际工程中还往往采用超载预压方法来消除主固结沉降，以缩短预压 时间。预压期间任一时刻地基沉降量可表示为：
st sd Ut sc ss
上式可用于：(1)确定所需的超载压力值ps以保证在使用荷载pf作用下 预期的总沉降量在给定的时间内完成； (2)确定在给定超载下达到预 定沉降量所需要的时间。
软土地基处理方法6个
软土地基处理方法6个嘿，咱今儿就来说说软土地基处理方法这档子事儿！你说这软土地基啊，就好比是一块调皮的橡皮泥，得好好摆弄摆弄它才行。
第一种方法呢，就像是给软土地基穿上一双坚固的靴子，那就是加固法。
通过各种手段，让这软土地基变得结实起来，能稳稳地撑起上面的建筑，就像给它注入了一股力量，让它不再软塌塌的。
第二种方法呀，有点像给软土地基来个大变身，这就是换填法。
把那些软弱的土挖走，换上结实的好土，嘿，这不就焕然一新了嘛！就好像是给一个虚弱的人换上了强壮的筋骨。
第三种呢，是排水固结法。
这就好比是给软土地基开通了几条排水管道，让那些多余的水分快快流走，让土地慢慢变得紧实。
你想想，要是身体里有太多水分排不出去，那不就肿起来了嘛，土地也是一样的道理呀！第四种，是挤密法。
就像是把软土地基里的那些松散的颗粒都挤到一起，让它们紧紧相依，变得更有力量。
这就好像是把一堆散沙变成了坚固的沙雕。
第五种，是化学加固法。
给软土地基来点特殊的“药水”，让它发生奇妙的化学反应，从而变得更加稳固。
这就像是给土地施了魔法一样，神奇吧！第六种，是土工合成材料加固法。
就像是给软土地基披上了一层特殊的“铠甲”，这层铠甲能起到保护和加固的作用呢。
咱处理软土地基可不能马虎啊，得根据实际情况选择合适的方法。
要是选错了方法，那不就像穿错了鞋子一样别扭嘛！而且每种方法都有它的特点和适用情况，就跟人一样，各有各的脾气。
咱得摸准了软土地基的脾气，才能对症下药，把它处理得妥妥当当。
你说是不是这个理儿？这软土地基处理好了，建筑才能稳稳地立在上面，咱们住着也安心呐！可别小瞧了这些方法，它们可是建筑的重要保障呢！所以啊，咱可得好好研究研究，让软土地基不再是难题，让咱们的生活更加安稳、美好！。
软弱地基适用的一种处理方法
软弱地基适用的一种处理方法一、引言不少建筑物的破坏或失事都是由于地基缺陷或基础设计不妥而造成的。
建在软弱地基上的各种建筑物、构筑物，如果不采取适当的处理措施，可能产生较大的基地沉陷和不均匀沉陷，轻则混凝土结构产生裂缝，影响建筑物的正常运行，重则使建筑物滑移、倾倒。
软弱地基的特点是含水量高，孔隙比大，压缩高，内摩擦角小，固结排水慢，承载力低。
软弱地基的基础如果处理不好，更容易出现上述问题，需引起足够的重视，采取适当的处理方法，确保安全。
某国际机场扩建项目拟建场地位于原机场西侧，现状为海域和鱼塘，除了需要大面积填海之外，拟建场地普遍覆盖5.0～12.0m的海相沉积淤泥，淤泥表层属于流泥，厚度约1.0m，含水量超过100％，必须经过软基处理才能达到上部结构的建设要求，所以场地陆域形成和软基处理工程是扩建项目的先导工程和基础工程。
在工期允许的情况下，排水固结堆载预压法是一种经济、安全和环保的软土地基加固方法。
堆载预压法加固软土地基的基本原理是基于太沙基的有效应力的原理，通过加载使土体中孔隙水通过排水通道排出土体，孔隙水排出后，孔隙体积变小，土体密实，增强了土体的抗剪强度，提高了软土地基的承载力和稳定性。
同时可以减少土体的压缩性，消除沉降量，以使工程在使用期不至于产生沉降和沉降差。
堆载预压法适用于软粘土、杂填土、充填土、泥炭土地基等。
二、工程基本条件1．工程地质条件（1）地层及岩土工程基本性质根据勘察报告，在工程场地范围，分布的主要地层有人工填土（石）（Q ml）、第四系全新统海相沉积层（Q4m）海区淤泥（I）、及含有机质中粗砂、第四系晚更新统冲洪积（Q3al+pl）粘土、第四系残积（Q el）粉质粘土。
将上述地层的分布规律和岩土工程性质简述如下：①人工填土（Q ml）。
主要在简易海堤的塘埂。
包括抛石、砌石和素填土。
其中素填土灰黄、深灰、灰黑色粘性土，局部含有块石、砂土等，稍湿～湿，松散～稍密状态。
下部抛石的厚度约2.0～3.0米，块度较大，场地清理时需要挖除。
一般软弱地基土层的加固原理处理方法类型
一般软弱地基土层的加固原理处理方法类型一、一般软弱地基土层的加固原理软弱地基土层是指土质松软、承载力低、压缩性高的地层，常常由淤泥、粘土、泥炭等组成。
对于建筑和道路等工程来说，软弱地基是一种常见的地质问题，需要进行加固处理以提高其承载力和稳定性。
加固原理主要是通过增加地层强度、提高地层刚度、降低地层压缩性等手段，以达到提高地基承载力和稳定性的目的。
具体的加固方法可以根据不同的工程需求和地质条件进行选择。
二、一般软弱地基土层的处理方法类型1.换填法：将软弱地层中的部分或全部土层挖出，换填为强度高、稳定性好的材料，如砂石、碎石、水泥等。
这样可以提高地层的承载能力，减少沉降量。
2.排水固结法：在软弱地层中设置排水通道，通过施加预压荷载或采用真空吸水等方式，使地层中的水分排出，从而使地层固结硬化。
该方法适用于含水量较高的松软地层。
3.振密法：通过振动或挤压等方式，使软弱地层变得更加密实，以提高其承载力和稳定性。
该方法适用于颗粒较大的砂石类软土地层。
4.化学加固法：将化学浆液注入软弱地层中，通过化学反应将土颗粒胶结在一起，以提高地层的强度和稳定性。
常用的化学浆液有水泥浆、丙烯酸盐等。
5.土工合成材料法：在地层中铺设土工合成材料，如土工格栅、土工织物等，以提高地层的整体性和稳定性。
该方法适用于各种类型的软弱地层。
6.灌浆法：将水泥浆、粘土浆等材料注入软弱地层中，通过浆液的凝固和硬化作用，提高地层的强度和稳定性。
该方法适用于各种类型的软弱地层。
7.加筋法：在地层中埋设强度高、稳定性好的材料，如钢筋、钢丝等，以提高地层的承载能力和稳定性。
该方法适用于各种类型的软弱地层。
8.桩基法：通过在地层中打桩，将荷载传递到深部的坚实土层中，以提高地层的承载能力和稳定性。
该方法适用于各种类型的软弱地层。
9.热处理法：将软弱地层加热至一定温度，通过热处理使土颗粒重新排列和硬化，以提高其承载力和稳定性。
该方法适用于粘性土等软弱地层。
地基处理：排水固结法
匀分布的单面 排水条件下，土层竖向平均固结度（ U z ）可按 下式计算：
Uz 1
8
2
exp(
2Cvt
4H
2
)
如果考虑逐级加荷，则时间t 从加荷历时的 一半起算；如为双面排水，H 取土层厚度 的一半。
二、袋装砂井和塑料排水板预压法 用砂井法处理软土地基如地基土变形较大或 施工质量稍差常会出现砂井被挤压截断，不能保 持砂井在软土中排水通道的畅通，影响加固效果。 近年来普通在砂井的基础上，出现了以袋装砂井 和塑料排水板代替普通砂井的方法，避免了砂井 不连续缺点，而且施工简便、加快了地基的固结， 节约用砂，在工程中得到日益广泛的应用。
(一)袋装砂井预压法 目前国内应用的袋装砂井直径一般为70-120mm， 间距为1.0m-2.0m(井径比n约取15-20)。砂袋可采用 聚丙烯或聚乙烯等长链聚合物编织制成，应具有足够 的抗拉强度、耐腐蚀、对人体无害等特点。装砂后砂 袋的渗透系数不应小于砂的渗透系数。灌入砂袋的砂 应为中、粗砂并振捣密实。砂袋留出孔口长度应保证 伸入砂垫层至少300mm，并不得卧倒。
3）砂井排列： 砂井的平面布置可采取正方形或梅花形，在大面 积荷载作用下，认为每个砂井均起独立排水作用。为 了简化计算，将每个砂井平面上的排水影响面积以等 面积的圆来代替，可得一根砂井的有效排水圆柱体的 直径de和砂井间距l的关系按下式考虑：
梅花形布置 正方形布置
de 2 3 l 1.05l
一、砂井堆载预压法 二、袋装砂井和塑料排水板预压法 三、天然地基堆载预压法 四、真空预压法和降水位预压法
一、砂井堆载预压法
软粘土渗透系数很低，为了缩短加载预压后排水固结的 历时，对较厚的软土层，常在地基中设置排水通道，使土中 孔隙较快排出水。可在软粘土中设置一系列的竖向排水通道 (砂井、袋装砂井或塑料排水板)，在软土顶层设置横向排水 砂垫层如下图所示，借此缩短排水途程，增加排水通道，改 善地基渗透性能。
Uz 1
8
2
exp(
2Cvt
4H
2
)
如果考虑逐级加荷，则时间t 从加荷历时的 一半起算；如为双面排水，H 取土层厚度 的一半。
二、袋装砂井和塑料排水板预压法 用砂井法处理软土地基如地基土变形较大或 施工质量稍差常会出现砂井被挤压截断，不能保 持砂井在软土中排水通道的畅通，影响加固效果。 近年来普通在砂井的基础上，出现了以袋装砂井 和塑料排水板代替普通砂井的方法，避免了砂井 不连续缺点，而且施工简便、加快了地基的固结， 节约用砂，在工程中得到日益广泛的应用。
(一)袋装砂井预压法 目前国内应用的袋装砂井直径一般为70-120mm， 间距为1.0m-2.0m(井径比n约取15-20)。砂袋可采用 聚丙烯或聚乙烯等长链聚合物编织制成，应具有足够 的抗拉强度、耐腐蚀、对人体无害等特点。装砂后砂 袋的渗透系数不应小于砂的渗透系数。灌入砂袋的砂 应为中、粗砂并振捣密实。砂袋留出孔口长度应保证 伸入砂垫层至少300mm，并不得卧倒。
3）砂井排列： 砂井的平面布置可采取正方形或梅花形，在大面 积荷载作用下，认为每个砂井均起独立排水作用。为 了简化计算，将每个砂井平面上的排水影响面积以等 面积的圆来代替，可得一根砂井的有效排水圆柱体的 直径de和砂井间距l的关系按下式考虑：
梅花形布置 正方形布置
de 2 3 l 1.05l
一、砂井堆载预压法 二、袋装砂井和塑料排水板预压法 三、天然地基堆载预压法 四、真空预压法和降水位预压法
一、砂井堆载预压法
软粘土渗透系数很低，为了缩短加载预压后排水固结的 历时，对较厚的软土层，常在地基中设置排水通道，使土中 孔隙较快排出水。可在软粘土中设置一系列的竖向排水通道 (砂井、袋装砂井或塑料排水板)，在软土顶层设置横向排水 砂垫层如下图所示，借此缩短排水途程，增加排水通道，改 善地基渗透性能。
简述软土地基的处理方法
简述软土地基的处理方法摘要：软土地基广泛分布在我国沿海地区并且经常性出现工程事故。
本文首先通过对软土地基的自身性质出发了解它在工程事故中到底是什么样的角色，得出最终影响建筑物的正常使用的因素，再根据这些因素提出现阶段国内常用的一些处理措施来解决这样一些软土地基的工程缺陷，总结一些方法并对其进行对比，得出的结论是针对于不同情况应该选择不同的处理方法。
关键词：软土地基；承载能力；含水率；沉降软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,软土地基只要被扰动,软土地基上的建筑物往往沉降量大,沉降速度大,经扰动土体结构可破坏甚至导致建筑结构因地基沉降或土体流动等不利因素发生倾斜或开裂等不良工程现象。
因此,对软土地基影响建筑物正常使用的因素及处理方法的研究具有重要的现实意义。
1、软土地基影响建筑物正常使用的因素为研究软土地基的处理方法，首先应了解软土地基影响建筑物正常使用的因素，以便找到更加有效的措施及处理方法。
（1）软土的成因软土是由指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。
软土在静水中或缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用形成,多为近代沉积,主要是第四纪后期形成的海滨相,泻湖相、溺谷相、三角洲相及湖沼相的黏性土沉积物或河流沉积物,为欠固结土,孔隙比都大于l,当大于1.5时为淤泥,而小于1.5时为淤泥质土。
软土地基,是一种承载力低、沉降量大、具有振动液化性、湿陷性、胀缩性等不良工程性质的软弱地基，其本质就具有不良的工程特性。
（2）软土的变性特点据大量沉降观测资料统计表明,一般的砖混结构房屋沉降为150～200mm,四层为200～500mm,5～6层的则多超过700mm。
对于有吊车的工业厂房,沉降量约为200～400mm,大型构筑物一般都大于500mm,甚至超过1000mm。
道路施工中软弱地基处理方法
道路施工中软弱地基处理方法说实话道路施工中软弱地基处理这事儿，我一开始也是瞎摸索。
我试过好几种方法呢。
就说换填法吧，这就好比给生病的地基来个大换血。
我第一次做的时候，就想着把那些软土都挖出来，然后填上好的材料，像砂石啥的。
但是呢，我没考虑到挖的深度和范围不够准确，结果这地基还是不牢固。
后来就知道了，在做换填之前，一定要勘探好软弱地基的范围和深度，就像医生做手术前要把病情摸得透透的。
还有这个排水固结法，我当时就像个在黑夜里摸索的人。
这个方法原理大概是通过排水来让地基里的土紧实起来。
我刚开始做的时候呢，排水设施设置得不合理，排水管道扎得乱七八糟的，水根本排不好，地基处理效果就很差。
后来我重新规划了排水的线路，精心挑选了合适的排水板，就像搭建一个能顺畅排水的小水渠一样，让水可以慢慢渗出去，地基这才慢慢紧实起来。
预压法我也没少折腾。
先给地基加个预压的力，让它提前沉降。
有一次预压时间没搞对，急急忙忙结束预压工序就开始后续施工了，结果地基在后面又产生新的沉降。
所以预压时间一定要足够，就好比发酵馒头，时间不到，馒头就发不好。
搅拌桩法呢，我刚开始操作那些搅拌机械的时候手忙脚乱的。
比如说浆体的配比，稀了不行浓了也不行，有次浆体太稀了，桩的强度根本就不达标。
后来经过多次试验，才找到合适的配比。
这搅拌桩就像钉子一样钉进软弱地基，来提高地基的强度。
强夯法感觉很暴力，但其实也有很多讲究。
夯击的能量啊，夯击点的布局啊，都得算计好。
我刚开始强夯的时候只想着用大力，到处乱夯，结果有的地方夯过头了，有的地方没夯到。
现在我知道要像下棋一样，精心规划好每个夯击点的位置和每次的能量，这样才能把软弱地基处理好。
这些就是我在道路施工中处理软弱地基的一些经验，虽然走了不少弯路，但也算是有了些成果。
静动力排水固结法在软弱地基处理中的应
静动力排水固结法在软弱地基处理中的应静动力排水固结法是一种在软弱地基处理中广泛使用的新技术。
它可以通过在软弱地基中引入高压水流来改变地基土的结构，从而增加地基的稳定性和承载能力。
本文将探讨静动力排水固结法的原理、优点和局限性，以及其在实际工程中的应用。
1. 静动力排水固结法的原理静动力排水固结法是在浅层土壤中利用水力载荷（静水压力）和重力载荷（地球重力）同时作用的一种地基加固方法。
该方法采用高压水流注入地基土层中，通过水流的生态作用，将软弱土壤粘结成坚固的地基结构。
具体来说，静动力排水固结法包括以下过程：（1）找到工程区域的承载力不足的区域，作为加固目标。
（2）在地表上钻孔，并将高压水流通过钻孔输送到地下。
（3）土壤中的水流受到土层颗粒摩擦力的阻碍，将土壤中的空隙填充，然后高压水流通过排水管排出系统。
（4）土壤中的水分和空隙被逐渐排出，导致土壤体积减少，地基下沉。
由于高压水流的作用，微观颗粒平衡发生变化，土壤颗粒之间形成新的联系，土壤体动力学合一，达到加固的目的。
由于静动力排水固结法是利用水的冲击力和排水作用来改变地基土壤结构的，因此对于软弱、松散、水含量较高的土壤，特别有效。
2. 静动力排水固结法的优点与传统地基加固方法相比，静动力排水固结法具有以下几个优点：（1）适用性强：静动力排水固结法适用于各种软弱地基条件，特别适用于低承载力的地基、塘泊边坡、高速公路边坡、水利工程等复杂地质条件下的工程，而传统的地基加固方法往往需要其他一些更复杂的加固手段。
（2）效率高：静动力排水固结法的施工速度快，一般几天到几周即可完成施工。
另外，由于是利用高压水流来改变地基土壤结构，因此施工时不会产生噪音、振动等影响周围环境的问题。
（3）成本低：静动力排水固结法的成本相对较低。
与传统的地基处理方法相比，它不需要大量使用混凝土、钢筋等材料，因此更具经济性。
3. 静动力排水固结法的局限性静动力排水固结法也有一些局限性。
软土路基的五种处理方法
三、塑料板排水法
塑料板排水法,是用来加固软基的一种新 工艺。它是将有通槽的带状塑料排水板用 插板机插入软土中,然后在土面上加载预 压,土中水沿着塑料板的通槽上升溢出土 层,使地基得以加固。
原理与砂井排水法完全相同，是加速湿 软土地基的一种方法。
17
山东水利职业学18院
塑料板排水法的施工工艺为：
2
软土地基处理目的
利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法 对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性，提高路基 的稳定性和承载能力。
1)提高地基的抗剪强度 2)降低地基的压缩性 3)改善地基的透水特性
?增加地基土的透水性，加快固结 ?降低透水性或减少其水压力（基坑抗渗透）。
3
软土地基处理方法
优点：加荷时间短，工艺简单、造价低，地基不存在失 稳问题。
21
真空堆载联合预压加固软基示意图
22
方法2：换填法
1.开挖换填法 2.强制换填法 3.爆破换填法 4.抛石挤除软土层后换填好土，
分层压实.
1、选择良好的填料 选择强度较大、性能稳定的填料。（砂、砂砾） 2、开挖边坡的坡度 根据开挖深度与土的抗剪强度确定合理的边坡坡度。开挖 时用水泵排水，防止边坡坍塌破坏。
3.塑料板排水法 4.真空预压
5
一、砂垫层法
砂垫层是指作为湿软土层地基固结 所需要的上部排水层，同时又是路堤内 土体含水量增多的排水层。
作用:加速软弱土层的排水固结，提 高承载能力，减少沉降量，同时防止冻 胀，消除膨胀土的胀缩作用，也可处理 暗穴。
6
砂垫层
路堤
0.5~1.0
软土
砂垫层断面图
0.6~1.0
10
利用砂井加速软土地基排水固
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ti-1 ,Ti—分别为第i级荷载加载的起始和终基土的总沉降一般包括瞬时沉降、固结沉降 和次固结沉降三部分。
瞬时沉降是在荷载作用下由于土的畸变所引起， 并在荷载作用下立即发生的。 固结沉降是由于孔隙水的排出而引起土体积减 小所造成的，占总沉降的主要部分。
次固结沉降则是由于超静水压力消散后，在恒 值有效应力作用下土骨架的徐变所致。
二、超载预压 对沉降有严格限制的建筑，应采用 超载预压法处理地基。经超载预压后， 如受压土层各点的有效竖向应力大于建 筑物荷载引起的相应点的附加总应力时， 则今后在建筑物荷载作用下地基土将不 会再发生主固结变形，而且将减小次固 结变形，并推迟次固结变形的发生。
塑料排水板固结设计计算
1925年，丹尼尔. 莫兰将垂直砂井用于 费城－－奥克兰海湾大桥公路软土地基的加 固，1926年获得专利。 砂井法问世以后，因缺乏理论根据而按 经验设计。1940～1942年，巴隆（Barron） 根据太沙基的固结理论，提出砂井法的设计 计算方法。我国从20世纪50年代起，开始应 用砂井法。（现在常用塑料排水板代替砂 井）。
常用的SPB100型，塑 料排水板宽度b=100 mm；厚度δ =4mm
（2）有效排水直径de：
排水竖井的平面布置可采用等边三角 形或正方形排列。竖井的有效排水直径 de与问距l 的关系为： 等边三角形排列de ＝1.05l 正方形排列 de＝1.13l
（3）塑料排水板井径比:
对塑料排水板可取dw＝ dp 即： 塑料排水板的井径比
确定第一级预压荷载p1预压后地基抗剪强度为：
验算第一级预压荷载边坡稳定：
验算第一级预压荷载边坡稳定：
第一级滑动安全系数＞施工期1.1的要求
4.第二级荷载预压效果分析：
确定第二级预压荷载p2预压后地基抗剪强度为：
验算第二级预压荷载边坡稳定：
验算第二级预压荷载边坡稳定：
第二级滑动安全系数＞规范1.4的要求
塑料排水板主要适用于没有较大集中荷载的 大面积荷重或堆土荷重工程，例如水库土坝、 油罐、仓库、铁路路堤、贮矿场以及港口的水 工建筑物等工程。 一、排水板设计 砂井设计包括当量直径、间距、深度、排列 方式、范围、砂料选择和砂垫层厚度等。 （1）塑料排水板当量直径和间距 塑料排水板的当量直径 dp 计算:
排水固结法处理软弱地基
中国瑞林怡丰特工友情制作
概
述
排水固结法是处理软黏土地基的有 效方法之一。该法是对天然地基，或先 在地基中设置砂井等竖向排水体，然后 利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或 是在建筑物建造以前，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，同时强度逐步提高 的方法。
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p1，一般可以软基的承载力： 2 计算第一级荷载下地基强度增长值。在p1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cu1：
cu1 (cu cu )
3 计算p1 作用下达到所确定固结度所需要的时间。 目的在于确定第一级荷载停歇的时间，亦即第二级 荷载开始施加的时间。
5.填土高度尚未达到设计路床高度，需进行第三级荷载预压：
确定第三级预压荷载p3预压后地基抗剪强度为：
验算第三级预压荷载边坡稳定：
验算第三级预压荷载边坡稳定：
第三级滑动安全系数＞规范1.4的要求
6.地基沉降计算：
6.地基沉降计算：
×(1-0.972)=0.086
填土速率控制及沉降量图：
7.运行期整体稳定验算：
（二）计算依据： 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）； 《广东省地基处理技术规范》（DBJ15-38-2005）； 《水运工程塑料排水板应用技术规程》（JTS206-12009）； 《作业区北路道路工程岩土工程勘察报告》； 《排水固结加固软基技术指南》。
（三）计算步骤： 1.确定塑料排水板的当量换算直径及间距： 塑料排水板采用SPB100-B型，塑料排水板宽度b=100 mm； 厚度δ =4mm。 塑料排水板的当量直径 dp 计算:
塑料排水板等边三角形排列，设计间距 l=1100mm，则 有效排水直径de=1.05l=1155mm。 塑料排水板井径比:
《勘察报告》相应的技术指标如下：
0.047
2.估算预压荷载下地基的沉降量和堆载预压高度：
e-p曲线是荷载P与孔隙比e关系的曲线
3.确定第一级预压荷载、固结度和强度增长值，第一级容许施加 荷载 p1 ,由土层天然抗剪强度或承载力特征值确定：
运行期整体稳定验算：
安全系数＞规范1.4的要求
塑料排水板施工工艺流程 图
塑料排水板施工现场
塑料排水板施工现场
8.施工过程中的观测与检测：
堆载预压排水固结施工要加强检测，超过控制值应及时停止加载，修正 填土速率。
水平位移桩
浅层沉降板
水平位移桩
测斜板
测斜板
孔隙水压力计
深层沉降板
固结沉降的计算：
e0i —压前孔隙比 e1i —压后孔隙比 e0i、e1i根据勘察报告e-p曲线内插计算 hi —第i层土层厚度 ξ —经验系数，对正常固结饱和粘性土地 基可取 ξ=1.1～1.4。
四、计算实例 （一）简况：虎门港作业区北路，软基层厚约18米，路 堤填方高度约4米（不含沉降）。
排水固结法的设计，主要是根据上 部结构荷载的大小、地基土的性质以及 工期要求、确定竖向排水体的直径、间 距、深度和排列方式；确定预压荷载的 大小和预压时间，使通过预压，地基能 满足建筑物对变形和稳定性的要求。
塑料排水板插板机
堆载预压法设计计算
一、堆载预压的计算步骤 因软黏土地基抗剪强度较低，无论直接 建造建筑物还是进行堆载预压往往都不可能 快速加载，而必须分级逐渐加荷，待前期荷 载下地基强度增加到足以加下一级荷载时才 可加下一级荷载。具体计算步骤是，首先用 简便的方法确定一个初步的加荷计划，然后 校核这一加荷计划下地基的稳定性和沉降， 其步骤如下：
排水固结法可解决以下两个问题：
（1）沉降问题。使地基的沉降在加 载预压期间大部分或基本完成，使建筑 物在使用期间不致产生不利的沉降和沉 降差。 （2）稳定问题。加速地基土的抗剪 强度的增长，从而提高地基的承载力和 稳定性。 排水固结法适用于处理淤泥质土、淤泥 和冲填土等饱和黏性土地基。
4 根据第二步所得到的地基强度cu1计 算第二级所能施加的荷载p2。 p2可近似 地按下式估算：
5.52cu1 p2 K
同样，求出在 p2 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 出以后的各级荷载和停歇时间。
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。
可按n＝15～22选用
（4）排水板布置范围 排水板的布置范围一般可由基础的轮廓线 向外增大约2～4m。 （5）砂料 宜选用中粗砂，其含泥量不能超过3％。 （6）砂垫层 排水板顶部铺设砂垫层，可使砂井排水有 良好的通道，将水排到工程场地以外。
二、固结计算
平均固结度采用下式计算：
其中： Ut — t时间地基的平均固结度 qi—第i级荷载的加载速率（kpa/d） Σ Δp—各级荷载的累加值（kPa） 零点起算）（d） α ,β —参数
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。 （1）排水系统水平排水垫层和竖向排水体 构成。竖向排水体可选用普通砂井、袋装 砂井或塑料排水板。 （2）加压系统即是起固结作用的荷载，它 使地基土的固结压力增加而产生固结。 工程上广泛使用且行之有效的增加固结压 力的方法是堆载法，此外，还有真空法、 降低地下水位法、电渗法和联合法。