双控动力固结法—电渗及动力固结联合加固法
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排水固结法原理,方法及适用范围什么排水固结法原理,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##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,到达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。
一、描述题1.路基表面引起大量的沉陷主要是由于_地基软弱_引起。
2.软土路基钻孔深度一般根据压缩层厚度确定,即按附加应力与自重应力的比值小于__0.1_来控制。
3.对于用砂砾石填筑的路堤,若略去其粘聚力不计,边坡稳定性系数K=1时,则说明(边坡处于极限平衡状态)4.超载预压过程,发生路基坡脚两侧过快的水平位移一般是因为__缺乏水平支撑_____引起。
5.主固结沉降主要是由_孔隙水压力消散_____所引起的土的体积变形。
6.在塑料排水板加固地基时,在地面上铺筑砂砾垫层主要是为了_排水_____。
7.硬壳层对路堤稳定的作用不因其变形而丧失,它在变形后可起到___反压护道_____的作用8.土工布加筋路堤设计中,主要考虑的技术指标是土工布的_抗拉强度_延伸率_摩擦系数。
9.计算沉降的经验法是把一维计算结果乘以经验系数,该经验系数的可能取值_大于1_。
10.采用粉煤灰填筑路堤可以增加路堤的稳定性,主要是因为__质量轻____。
11.沉降达标的判定方法主要有__实测工后沉降法_和__实测沉降速率法_两种方法12.沉降观测包括__分层沉降观测_和____地表沉降观测__。
13.用从土的地质历史改进沉降计算时,根据前期固结压力将土的固结状态分为正常固结、_超固结_和__欠固结__三种情况。
14.反压护道可以减小或避免地基可能出现的_塑性挤出_和两侧地基的_地面隆起之势_,从而保持地基稳定。
15.按一般的软土沉降规律,当路堤荷载逐渐增加时,地基软土层孔隙水压力逐渐_增加_。
16.真空联合堆载预压不受_填土速率_的限制,超载量大,预压的_时间明显缩短。
17.在土工布加筋路堤设计中,考虑的主要技术指标是土工布的抗拉强度、__延伸率__和__摩擦系数__。
18.单向分层总和法属__一维沉降_计算法,沉降计算结果_偏小__。
19.表面硬壳对下卧软土层中的应力分布有扩散作用.厚硬壳层上高路堤适宜的预压处理方法是_超载预压法_。
一、必答:501、什么叫基坑设计使用年限答:设计规定的从基坑开挖到预定深度至完成基坑支护使用的功能的年限。
2、基坑支护的设计使用期限不应少于多长时间?答:一年。
3、基坑外土体可采用哪些地基处理方法进行加固?答:注浆、深层搅拌法、高压喷射注浆法、微型桩法等地基处理方法。
4、基坑降水可采取哪些措施?答:排水、截水、隔水、降水以及降低承压水水压等综合措施;集水坑明排不得在可能发生管涌、流土等渗透变形的场地使用。
5、当锚杆固结体的强度达到多少后,方可进行锚杆的张拉锁定?答15MPa或设计强度的75%6、降水井平面位置应结合建筑底板梁柱布置,深度宜小于什么深度?答:宜小于帷幕深度。
7、基坑内潜水地下水水位应降低至基坑底面下多少?粘性土取大值还是小值?答:0.5m~1.5m。
粘性土取大值。
8、地下连续墙墙体混凝土抗渗等级、墙体混凝土设计强度等级不宜小于多少?答:P6级。
强度不应低于C30。
9、地下连续墙纵向受力钢筋可根据计算内力分布沿墙体深度分段配筋,但应有部分纵向钢筋要通长配置,这部分钢筋是多少?答:不低于50%纵向钢筋。
10、地下连续墙主筋保护层厚度是多少?答:基坑内侧不宜小于50mm,基坑外侧不宜小于70mm。
11、地下连续墙的混凝土浇筑面宜高出设计标高多少?答:300mm~500mm,凿去浮浆后的墙顶混凝土强度应满足设计要求。
12、对需要隔水的基坑,采用钢筋混凝土排桩支护时,隔水帷幕与排桩哪个先施工?答:宜先施工隔水帷幕后施工钢筋混凝土排桩。
13、内支撑结构的施工与拆除顺序,原则是什么?答:内支撑结构的施工与拆除顺序应与设计工况一致,原则是先支撑后开挖的原则。
14、基坑支护结构,常用的内支撑结构的型式有哪几种?答:内支撑结构的常用型式有单层或多层平面支撑体系和竖向斜撑体系,构件可采用钢结构支撑、钢筋混凝土结构支撑、型钢混凝土结构支撑。
15、当基坑采用放坡开挖时,坡面应如何处理?答:及时采用水泥砂浆抹面、挂网喷射混凝土等护面措施,并尽可能减少暴露时间。
双控动力固结法—电渗及动力固结联合加固法
一、双控动力固结法施工介绍
“双控动力固结法”是指结合二种控制方法处理软弱地基的一种施工工艺。
特别是针对我国沿海地区普遍存在的淤泥质粘土,通过“双控动力固结法”能达到使流塑状淤泥快速改变为软塑状甚至固体状,提高地基的承载力。
目前大面积软弱地基处理采用:换垫法、强夯法、高真空击密法以及通过置换的方法,如振冲法、挤密桩法、砂石桩法、深层搅拌法等,其造成价高,工期长,且无法改变流塑淤泥质土的特性。
“真空预压法”通过真空预压能改变流塑淤泥质土的特性。
但由于工期长(一般为90天左右,且造价高)不能适应我国沿海地区的经济快速发展需要。
“双控动力固结法”是基于电渗降水对流塑状淤泥质土的处理及通过控制所施加的动力对地基进行加固的方法,快速有效地改变需处理土体的特性,达到设计要求的承载力。
使之如真空预压那样,起到真正意义上的对流塑状淤泥质土进行加固的目的。
同时双控动力固结法又不同于真空预压,因为“双控动力固结法”处理时间短,单位面积施工工期一般为30~40天左右时间。
二、双控动力固结法适用范围
在饱和粘土中,特别是淤泥和淤泥质粘土中,由于土的透水性差,持水性较强,用一般的方法处理效果较差,通过电渗降水方法,对透水性差的土体起疏干作用,使地下水排出,经电渗降水后的淤泥质粘土从流塑状转变为软塑或固态状,从而使土体表层2m以下固结。
电渗井点降水利用流塑状淤泥在外力作用下可塑成任何形态这一特点,通过施加电渗(外力)来激活水分子,通过抽水,使之成为半固体状态或固态。
由于淤泥质粘土在外力除去后,能继续保持这一特点。
同时、在塑态变成半固态时,土的形状不变,由于电渗降水的作用,土的体积因水分减小而发生收缩,特别是当土体水进一步减少后,淤泥质土由流塑—软塑—转变成固态,从而达到固结的效果。
经电渗降水后,在淤泥土体转变为固结状态并达到施加动力所需的最佳含水量时,对需处理范围的土体采取施加动力(如强夯、冲击或振动碾压等方法)达到固结密实。
也就是说,双控动力固结法工艺中的电渗降水,其根本目的是降低淤泥质中的含水量,在达到施加动力所需的最佳含水量的情况下,通过施加动力来提高地基的承载力;所施加的动力能量则可根据设计所需的承载力,通过调整能量,遍数及施加能量的距离进行,使之达到所需深度的承载力。
三、双控动力固结法的原理
一是通过控制电渗井点降水的各项参数,利用淤泥质土含水量大,渗透系数小的特点,在电渗离子的作用下改变淤泥质土的特性,达到固结的效果。
通过改变电渗井点管的长度,通过调整井点间距、电渗时间、电流密度等参数使之达到所需加固处理的深度及达到土体密实所需的最佳含水量。
二是通过控制施加动力的各项参数,在经电渗降水后土体达到最佳含水量的情况下进一步对需处理土体进行加固密实,达到所需的承载力。
通过调整施加动力的能量、遍数、时间、以及击振频率等使之达到所需加固处理的承载力。
四、双控动力固结法的特点
1、“双控动力固结法”适用于大面积软弱地基处理,且施工工期短,单位面积施工周期为20~30天,为常用施工方法的2/3。
2、工后沉降小,预沉降可控。
由于在施工过程中通过控制最佳含水量及最佳固结密实度,不仅能根据设计要求进行可控可调,而且能达到土体的均匀沉降,由于淤泥质土性经施工后不受外力改变的影响这一特点,从而使得经处理后的场地不会因地下水位的变化而产生大幅度的沉降,达到了工后沉降小的目的。
3、深层固结,淤泥质土经电渗作用后转变为固态,再经动力击实。
通过调整动所施加动力的各参数,形成了地表下8~10m理想的承载力高的“硬壳层” 。
4、针对不同的土质,通过调整电渗降水及施加动力的各参数,能有效地避免“弹簧土”,经处理后的地基深度范围自地表以下8~10m处均匀密实。