排水固结法
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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。
第四章 排水固结法排水固结法:是利用天然在地基土层本身的透水性或设置在地基中的竖向排水体,通过预先在地表进行加载预压或利用建筑物自重使土体中孔隙水逐渐排出、土体逐渐固结,地基土逐渐压密,强度逐步提高的方法,或者利用井点降水,利用插入土中的通电电极使土中水发生渗流以达到区域土体自重应力的增加,从而使土体逐渐压密的方法。
排水固结法由排水系统和加压系统两部分组成。
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--⎪⎩⎪⎨⎧联合法电渗法降低地下水位法真空法堆载法加压系统砂垫层水平排水体塑料排水带袋装砂井普通砂井竖向排水体排水系统排水固结 排水系统:主要在于改变地基原有的排水边界条件,增加孔隙水排出的途径,缩短排水距离。
该系统是由水平排水层和竖向排水体构成。
可以由在土中打设的砂井、袋装砂井、或塑料排水带等竖向排水体同地面铺设的砂石垫层构成;也可以利用天然地基中夹粉砂薄层的“千层糕”状土;当软土层较薄,或土的渗透性较好时,而施工工期允许时,可仅在地表铺设一定厚度的砂垫层作为排水系统。
加压系统:起固结作用的荷载,使地基土的固结压力增加而产生固结。
根据排水系统和加压系统的不同,排水固结法可分为:堆载预压法;砂井(袋装砂井、塑料排水带)堆载预压法;真空(砂井、袋装砂井、塑料排水带)预压法;堆载——真空预压法、降水预压法和电渗法。
降水预压法和电渗法费用较高,在我国工程应用极少。
堆载预压法和砂井预压法的区别:堆载预压法是利用天然地基作为排水系统,其固结排水过程是一维排水过程;而砂井预压法则是在地基中设置了竖向排水体,其固结排水过程为三维排水过程。
如果饱和软土较薄(〈5m 〉或固结系数较大(s cm c v /1022->)或土层内为“千层糕”状土时,则不需要很长时间就可获得较好的预压效果;反之,饱和粘土层比较深厚(10m ),而固结系数又较小(s cm c v /1023-<),则排水固结所需的时间很长,堆载预压的地基就受到了限制,则宜在软土中设置竖向排水体。
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。