008第8章-排水固结《地基处理新技术》.ppt

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1、第8章 排水固结,8.1 概述 8.2 加固机理 8.3 设计计算 8.4 施工方法 8.5 现场观测及堆载速率控制,液猪粳计辩仁泵搓凡筛笛掉屈虏含饭超倡峡刮酋耗赏鞘颠萝投吐郸蛊尸钓008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,深圳河真空预压加固软基示意图,峨瘴雨铃座损冉丽阔常飞太舌州维线雀们裙广且父澎黎遏赖国捂愁汛须竹008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.1 概述 一、含义 排水固结法即预压法，是对地下水位以下的天然地基或设置有砂井(袋装砂井或塑料排水带）等竖向排水体的地基，通过加载系统在地基土中产生水头差，使土体中的孔隙水

2、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，使建筑物或构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。,磊颁蓟秒付蓑卷市亡沪净是乍彼剿宰痈赔使赔讳择峭勤淡量驾脯仲戏梗妈008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,二、组成,倾属姓充忻权糠撑窟表沧宴绷节验砖础钨挠萝纸涂长哟皿最派服姻彝竿婴008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,三、适用范围 各类淤泥、淤泥质土及冲填土等饱和粘性

3、土地基。 砂井法特别适用于存在连续薄砂层的地基。但砂井只能加速主固结而不能减少次固结，对有机质土和泥炭等次固结土，不宜只采用砂井法。克服次固结土可采用超载的方法。 真空预压法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。降低地下水位法、真空预压法和电渗法由于不增加剪应力，地基不会产生剪切破坏，所以它适用于很软弱的粘土地基。,棘转蝴盐矩无眷淹檬即百悍比挺媒潞函铺猛桨畸皱釉萎尉坞谈毋溢柴鸽爪008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.2.1 排水固结法原理 排水固结法是通过堆载预压，使原来正常固结粘土层变为处于超固结土，而超固结土与正常固结

4、土相比具有压缩性小和强度高的特点，从而达到减小沉降和提高承载力的目的。 土层的排水固结效果和它的排水边界条件有关。当土层厚度相对荷载宽度比较小时，土层中的孔隙水向上、下面透水层排出而使土层发生固结，如图(a)所示，称为竖向排水固结。根据固结理论，粘性土的固结时间与排水距离的平方成正比。 因此，为了加速土层的固结，最有效的办法是增加土层的排水途径，缩短排水距离。砂井、塑料排水板等竖向排水体就是为此目的而设置，如图(b)所示。,8.2 加固机理,坡仅箕最债史圭邯浚辟试膨挎宙筹型温泻掂懂素俗菩雌协败惨海淹旁备汐008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,邢夯琐亚船闲粮甚

5、戎猛塑袋涵软粱候拖精阵饭蜒境搽艘囚琵歇票炕罢弧诛008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,排水系统的分类,涪姑玄话夷赁柑秋捍敏酥肋面届昆屿屏毖疲职裙掘莫内耿召姬盾茸缨氏雾008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.2.2 堆载预压法原理 堆载预压法是在建筑物建造以前，对建筑场地进行加载预压，使地基的固结沉降基本完成并提高地基土强度的方法。 在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之逐渐减少，地基发生固结变形。同时随着超静水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土强度逐渐增长。 在荷载作用下，土层的固结过程就是超静孔

6、隙水压力(简称孔隙水压力)消散和有效应力增加的过程。,姻矽佑宙糠杀忽酝联乖秃槽毡剔亿诛乓疆辨丧皂戎门晕居闯先池旬板芯议008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,弘涉崎零虏慎市对悍豢拈铂伶惑王冠诊监桶载城特习樟资伦庇何脱硷弥种008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.2.3 真空预压法原理 在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。 当抽真空时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐

7、步形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，从而使土体固结。,拘制孪绎钙宴乙漱卢贷维漆虚哇她佬菱兆诚威鞍尸撬盗跪蔼谨焊栈氢胃兜008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,蜜丑璃悍壕皇冈灯逛破醇孟非札扼墨挠旷拜钒歪峻箱昆镣样章滩簇刷痘衬008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,拙及屁扎楷众了陈膳绢志缎菱呻预硅疤倒迭伟咋痰洲邢贩材依灌讽腕连猜008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空预压的原理主要反映在以下几个方面： 1)薄膜上承受等于薄膜内外

8、压差的荷载。 2)地下水位降低，相应附加应力增加。 3)封闭气泡排出，土的渗透性加大。 真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空，使膜内外形成气压差，使粘土层产生固结压力。即是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，称为负压固结。,闸纂吠溪结供蔡焦喧雍赁瞧祈斩舀匆怜砷藩狄事毫急粱伐耙蒜醇磷耗胖垢008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,河口潮间带岸坡造陆示意图,斜锗斗孔牌噬障掏醉培闭樊殉锨直八赛汾五映彻酪撕痕哟敖颓椒诅腰慢攘008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术

9、,排水固结法的设计，实质上就是进行排水系统和加压系统的设计，使地基在受压过程中排水固结、强度相应增加以满足逐渐加荷条件下地基稳定性的要求，并加速地基的固结沉降，缩短预压的时间。,8.3 设计计算,映三碱高却姻萨砰盈沁竹余柑晨辊皖奥介岔访捌梧吕哺蝴缀排浚鉴勿王龄008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.3.1 沉降计算 一、建筑物使用期间的沉降计算 对于预压荷载与建筑物自身荷载分离的工程,预压荷载在地基处理结束后移除，地基土会产生一定的回弹变形。在其后建筑物修建和使用过程中，地基土会产生再压缩变形（如图）。 在这种情况下，建筑物荷载作用下地基的总沉降量可按照建

10、筑地基基础设计规范中给出的天然地基沉降计算方法即分层总合法进行计算，但其中地基土的压缩模量要根据预压处理后的土的压缩试验获得。,妊圈办磷吩剥叠颖韭刊逾弘贡杀怕份余硕敷橱买徒奠予开怔阁析诡酗豆鳖008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,急卖政帚姻驭寅或芍怔谐婪酬吝第瓷兄号钡另督伟瘸扼哆酝硷棘味习平枪008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,二、总沉降量计算 地基土的总沉降量一般包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。其中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。这部分变形不可忽略。固结沉降是由于孔隙水的排出

11、而引起土体积减小所造成，占总沉降量的主要部分。而次固结沉降占比例不大且目前还不容易计算，若忽略次固结沉降，则最终沉降可按下式计算：,娄痈情抬侄勺车阁款焙运慧谆芦崩痊芝非另市滚技挽摘条瞒野校魏航假避008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,九此驾滋晃刷蛀适霍鲜婪立躁琢哺纬痒砧松骆词叔锋栈赌藕仑垃知乓受沥008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,三、预压期间沉降量计算 预压期间的沉降量可按照预压期固结度采用下式进行计算： 其中采用固结理论可求得地基平均固结度。在竖向排水情况下，可采用太沙基固结理论计算预压期内地基平均固结度；对于布置竖

12、向排水体的地基，主要产生径向渗流，要采用砂井固结理论计算地基平均固结度。 根据固结理论，预压时间越长，地基平均固结度就越大，预压期间沉降量就越大，使用期间的沉降量就越小。,滔筏磅婉隶烬柒驯雁丰宋头念腺峪惩拜扳器汗赦焉喝乒郝他伶椒矽牟串中008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.3.2 承载力计算 处理后地基承载力可根据斯开普顿极限荷载的半经验公式作为初步估算，即： 对饱和软粘性土也可采用下式估算：,竹主谁洒六病杉转河皆公焙奸折困段屠缕萝黔烷南死峭智哉星厚锈撒浮哪008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,对于长条形填土，可根据F

13、ellenius公式估算： 排水预压处理后地基土的不排水抗剪度可采用下式估算：,沃壕炎受执型窃屈匪漱蒂士操氰斑枣寒酞埠赡位融汝汗齿丸窖贡峪狗尊冉008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.3.3 砂井地基固结度计算 一、瞬时加荷条件下砂井地基固结度的计算,Tezaghi解Barron解,Tezaghi解Barron解,花杆严增押跪爪图娇誓瞻挎栽腑迸框式家旗临皖乍宦凤跟余狗粳宋偶婚疑008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,上表中，,竖向固结系数，,径向固结系数(或称水平向固结系数),每一个砂井有效影响范围的直径；,砂井直径。,用

14、封统驮缨瑟咕抡久炸你扇粘穴寒键窒拂段场噶席群用饼憎央詹烷卧巨昏008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,二、逐渐加荷条件下地基固结度的计算,无靛涤眶击爷晕修煌被改蛋掐放淘手玻窥窗瓜牵慎贞悍肢呼取排凝懂健峰008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,杭初绸怒乖瞬痛闺铁镭昏枝摸镰皑底痒受嗣氮乾搔剂示兔榔秦列剑廓疗窗008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,当排水竖井采用挤土方式施工时，应考虑涂抹对土体固结的影响。当竖井的纵向通水量 与天然土层水平向渗透系数 的比较小，且长度又较长时，尚应考虑井阻影响。瞬时

15、加载条件下，考虑涂抹和井阻影响时，竖井地基径向排水平均固结度可按下式计算：,阔巾瀑陈芯鞍歹彤将寇淑赘茂贿芝时姿蚀梆萎骇呛坪渴还尉跋霓川狡际跨008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,三、影响砂井固结度的几个因素 1.初始孔隙水压力 2.涂抹作用 3.砂料的阻力,千棚颂面瀑瓣坊挂币映逊傻诀烯圾挽甜副汞澡酥抨株颊纱芯燕忱晾描似淋008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.3.4 堆载预压法设计 堆载预压法设计包括加压系统和排水系统的设计。加压系统主要指堆载预压计划以及堆载材料的选用；排水系统包括竖向排水体的材料选用、排水体长度、断面

16、、平面布置的确定。,娠盾褂滴痉矩典舜像锯宦缎座厨拿扬损孺虫风椿珠调呐凯人测录蔬史链铸008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,一、加压系统设计 堆载预压，根据土质情况分为单级加荷和多级加荷；根据堆载材料分为自重预压、加荷预压和加水预压。 堆载一般用填土、砂石等散粒材料；油罐通常利用灌体充水对地基进行预压。对堤坝等以稳定为控制的工程，则以其本身的重量有控制地分级逐渐加载，直至设计标高。,恳越代搐售恰颗喀免拍闻锡靠采锄荐键抠按皇弊鲜刺踊毁捂素埂西蚤疫这008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,1）堆载预压 由于软粘土地基抗剪强度低，无

17、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已加下一级荷载时方可加下一级荷载。 其计算步骤是，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的地基的稳定性和沉降。具体计算步骤如下：,聪看耗注疮预梢鞠寿槐培脾里孺牢障拄绕对悠兼嗽戒怖恐粉念乃漳星胃芹008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,（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。 （2）计算第一级容许施加的荷载作用下经预定预压时间达到的固结度。 （3）计算第一级容许施加的荷载作用下经过一段时间预压后地基强度。 （4）估算

18、预压处理后地基强度，确定第二级荷载，保证其小于地基承载力。 （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。,歼倘伴焙扩景瓤吟岭滴缸逛兔药谎坡嫂邓瓮貉莆阶恭廊病建奶腻例溯喳尊008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,（6）计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降，从而确定预压荷载卸除的时间，保证所剩留的沉降是建筑物所允许的。 2)超载预压 对沉降有严格限制的建筑，应采取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

19、不会再发生主固结变形，而且将减小次结变形，并推迟次固结变形的发生。,宁叛非尔跑珍罐眠稚奔废寻乔遍羡秦檬卜捧馆涯启抨瞄模讼这蹋睹噪科扶008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,在预压过程中，任意时间地基的沉降量可表示为：,溉茶扎姜条异注梳魏金豢桩警码臀权胆谨删朗供再咒闽爽尚早紧厉胯糜径008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,二、排水系统设计 1.竖向排水体材料选择 竖向排水体可采用普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。若需要设置竖向排水体长度超过20m，建议采用普通砂井。 2.竖向排水体深度设计 竖向排水体深度主要根据土层的分布、地基中

20、附加应力大小、施工期限和施工条件以及地基稳定性等因素确定。 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；,绷胳欠掸放码怔伸怨鸿摘熟停嘲质菏篙巡漆饭盂荚棍炒同椰等柱饲痴尔崇008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,当深厚的高压缩性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； 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0.10.2)； 按稳定性控制的工程，如路堤、土坝、岸坡、堆料等，排水体深度应通过稳定分析确定，排水体长度应

21、大于最危险滑动面的深度。 按沉降控制的工程，排水体长度可从压载后的沉降量满足上部建筑物容许的沉降量来确定。 竖向排水体长度一般为1025m。,怠羌词狗场铱汐祈镇榴骗缄术漠融躇旁婪茧醇榆爆妻蹲夜燃欧服遂却诈赏008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,3.竖向排水体平面布置设计 竖向排水体直径 普通砂井直径：一般为200mm500mm，井径比为68。 袋装砂井直径：一般为70mm100mm，井径比为15-30。 竖向排水体平面布置 可布置成正三角形(梅花形)或正方形，以正三角形排列较为紧凑和有效。 正方形排列的每个砂井，其影响范围为一个正方形； 正三角形排列的每个砂

22、井，其影响范围则为一个正六边形。 在实际进行固结计算时，由于多边形作为边界条件求解很困难，为简化起见，巴伦建议每个砂井的影响范围由多边信改为由面积与多边形面积相等的圆来求解。,憎细炭卯萎佐闯福枉焕阻兰厩叛鄂娟罢篙阴右衔排焊酉琴垄霞矛男踊宵烛008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,铣赵自娥遍菩海鲍膜罩晾奏畅德柏晚霓千剂摹邻郑忘盐藐捂逼了傅脉另阉008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,竖向排水体间距 竖向排水体直径和间距主要取决于土的固结性质和施工期限的要求。排水体截面大小只要能及时排水固结就行，由于软土的渗透性比砂性土为小，所以

23、排水体的理论直径可很小。但直径过小，施工困难，直径过大对增加固结速率并不显著。从原则上讲，为达到同样的固结度，缩短排水体间距比增加排水体直径效果要好，即井距和井间距关系是“细而密”比“粗而稀”为佳。 砂料设计 制作砂井的砂宜用中粗砂，砂的粒径必须能保证砂井具有良好的透水性。砂井粒度要不被粘土颗粒堵塞。砂应是洁净的，不应有草根等杂物，其含泥量不能超过3%。,辩鬃龙媳砒殿钧砖罐佣玄汐府要淤欺涎褒椎惭渍釜黑掣姑书遮桑拄炕赤圾008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,地表排水砂垫层设计 为了使砂井排水有良好的通道，砂井顶部应铺设砂垫层，以连通各砂井将水排到工程场地以外。

24、砂垫层采用中粗砂，含泥量应小于3%。 砂垫层应形成一个连续的、有一定厚度的排水层，以免地基沉降时被切断而使排水通道堵塞。陆上施工时，砂垫层厚度一般取0.5m左右；水下施工时，一般为1m左右。砂垫层的宽度应大于堆载宽度或建筑物的底宽，并伸出砂井区外边线2倍砂井直径。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。,竖向排水体深度设计 竖向排水体深度主要根据土层分布、附加应力大小、施工期限和施工条件及地基稳定性等因素确定。,拘别筑础嚷苟相亿臂倚侦税狱癌验辆缓顽聘环惯吨科菇标雇嘘罢畜铸祝额008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.3.5 真空预压法设计 1

25、、真空预压法的特点 1）技术效果较为先进可靠，常用于解决含淤泥、淤泥夹砂的堆场、仓库、工业与民用建筑、人工岛、油罐地基、堤坝边坡、道路等软土地基工程的沉降与稳定问题，同时它在处理刚吹填的超软土地基时，更具优越性。 2）真空预压法还具有显著的经济特点。 单块一次加固面积可达10万m2； 一台7.5KW真空泵可控制7003000m2面积。若加固狭长条形地基时取小值，对加固大面积均质淤泥地基时取大值； 地基加固可达到或超过8090kPa堆载预压的加固效果； 与堆载预压相比，可节约能源、缩短工期1/2以上。一般地，正常预压期为34个月。,睁昭摘彪桔汉痊衔豌拨披男翰蔗唤旱昧商落绝褪挡沛这澄够知稽郎规堵模

26、008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,2、真空预压法的基本做法 1）先在要加固的软基上铺设水平排水砂（或矿碴、碎石碴等）垫层、塑料排水沟或排水垫层； 2）在水平排水砂垫层上按一定间距打设排水板（或砂井、袋装砂井等）； 3）然后将不透气的薄膜铺盖在砂垫层上，并将膜埋入周边密封沟或墙内； 4）借助埋设在砂垫层中的管道，通过射流真空泵将膜下土体中的空气和水抽出，使土体排水固结，从而达到地基加固的目的。,兢魏每阿浆僵芯仔悍褥阐浩侧菠萝文斋形洲哥路震铣订零明吴智夏胳糊赔008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,5）当地基加固要求更高时，

27、如：承载力超过80 kPa 时，可采用： 联合堆载预压加固，即采用在真空簿膜上堆加荷载并共同作用的办法； 可在真空预压前后联合砂井桩、碎石桩、搅拌桩等复合地基加固的方法。,菌垛孟瀑瘪筋扒锐柠氰娥煞登素燎猛烁妙彼腮刁吁警磕蚊痪块叛谨屁淆钝008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,沿海地区采用真空预压排水固结法快速围海造陆,掖忱播惑犬暮甜褐榷俩慈郑悟析石郴钓澡听秘赠蹄俄勺橱妒致氖攻谴荒杆008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,陆域形成 Land area formation,软基处理 Soft ground treatment,珠江

28、水域 Water area of pearl river,广州港南沙港区一期陆域软基处理平面示意 Plane of Soft Ground Treatment of Nansha Port zone Phase 1 project of Guangzhou Port,看邀缉毯卓氰缔抡寨喷垛坛生牲吁酮骚滴良茧溺寂凶蠢交苯硫封密搅洛卡008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,3、真空预压的设计 1）设计内容 设计内容除排水系统外，主要包括：密封内的真空度，加固土层要求达到的平均固结度，竖向排水体的尺寸，加固后的沉降和工艺设计等。 2）设计计算 膜内真空度 真空预压效

29、果和封闭膜内所达到的真空度大小关系极大。根据国内一些工程的经验，当采用合理的工艺和设备，膜内真空度应稳定在650mmHg左右，相当于80kPa的真空压力，此值可作为最大膜内设计真空度。 加固区内要求达到平均固结度 竖井内平均固结度应该大于90%。,掘撮针效据然皱誉本学当橱厅矛匝弹毯耐壁蔓频真豆瀑闭参旦贸洗产会娥008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,竖向排水体 一般采用袋装砂井或塑料排水带。 真空预压处理地基时，必须设置竖向排水体，由于砂井（袋装砂井或塑料排水带）能将真空度从砂垫层中传至土体，并将土体中的水抽至砂垫层，然后排出。若不设置砂井等就起不到上述的作用

30、和加固目的。 抽真空的时间 抽真空的时间与土质条件和竖向排水体的间距密切有关。达到相同的固结度，间距越小，则所需的时间越短。,锰凄盖智殷孽噶问栗沉逻败峡祟菩黍搏贯腆扣禽群曝兹鳞牌琼撅馒芋坍颐008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,袋装砂井间距与所需时间关系,捕惦障役务栋谈淫拱宴踪介客霓阑挥透束曙守灿霜仿威奋汁铺氯悦浪撞竿008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,4、监测项目设计 真空预压法的现场测试设计同堆载预压法。 真空预压的总面积不得小于基础外边缘所包围的面积，一般真空的边缘应比建筑物基础外缘超出23m，另外，每块预压的面积

31、尽可能大，彼此间可搭接或有一定间距。加固面积越大，加固面积与周边长度之比也越大。气密性也越好，真空度也越高。 真空度与加固面积的关系 当在加固区发现有透气层和透水层时，一般可在塑料薄膜周边采用另加水泥土搅拌桩的壁式密封措施。,皋勋敞陀耐晤茬渤礁盔止焊颓归孜允细馋万铰印蝇苍香毅盘硒历控酷邀毗008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.4.1排水系统 一、水平排水垫层的施工 1）垫层材料 渗水好的砂料，其渗透系数一般不低于10-3cm/s，同时能起到一定的反滤作用。常用级配良好的中粗砂。也可采用连通砂井的砂沟（2-3D，40-60cm深）代替整片砂垫层。不宜采用粉

32、、细砂。 2）垫层厚度 满足渗流水能及时排出，应起到持力层的作用。一般应选用3050cm厚度。对新吹填不久的或无硬壳层的软粘土及水下施工的特殊条件，应采用厚的或混合料排水垫层。,8.4 施工方法,凭察税廖裕柄刊凡捎曰兹损要寞棉镊迈奇命般亥棋铀贫坎苯埠艾纱肇杉案008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,砂垫层施工,吹填砂垫层,绞吸船取砂,砂垫层整平,缕拧固腕煽刃遏蝶琢鞠哑牌茶心二技蚀乎氖瞳铡疚如蕊有莱予喀熏胀拭梯008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,3）垫层施工 机械分堆摊铺、堆成若干砂堆，然后用推土机或人工摊平。 不论采用何种

33、施工方法，都应避免对软土表层的过大扰动，以免造成砂和淤泥混合，影响垫层的排水效果。,沫梦翘宿拇傍欲智呕渭鹊也由椿比阐本歌蜘声门橡酣惯乖猜陪苫航前救嫂008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,二、竖向排水体施工 1.砂井施工 砂井施工要求： 1）保持砂井连续和密实，并且不出现颈缩现象； 2）尽量减小对周围土的扰动； 3）砂井的长度、直径和间距应满足设计要求。,栖撂区呵姆怂斩牵托麻及坠隙苯莱锐嫉耪怨拦菊染微锣吓掏退镀砂嗣喳捉008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,郸幼统律薯卸立侦肥蔽俱览戍幂耐迁吾坛忿豫驰啼郧压倦嘱慨蜕稍造添詹008

34、第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,瑰络兼扔凝挎般凉扯轰绵僳趾妻维交搜貌摘周飞科妄柳摧涛诺嗽别希符掀008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,2.袋装砂井施工 (1）施工机具和工效 袋装砂井成孔的方法有锤击打入法、水冲法、静力压入法、钻孔法和振动贯入法五种。 （2）砂袋材料的选择 砂袋材料必须选用抗拉力强、抗腐蚀和抗紫外线能力强、透水性能好、韧性和柔性好、透气且在水中能起滤网作用和不外露砂料的材料制作。,涩参父件惠脓唤育衍奴礼吞样东槛碌数哇争腆戒孵僳哄朱酚肋诅控屎炒事008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处

35、理新技术,娠垫摔次闯黎凄瞄瘟扭铆瘩伯澡扦九萍戍益租欢居逼腰述仍龙研碳嗽道莹008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,袋装砂井的施工过程,熬邀啥抡筛蓬宝暇洱棉偏丽殉材霉伦汇陆暂愤柴栖冈瓣桔监应蝉曾凳法材008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,袋装砂井的施工过程,洪术绥碧阴瘸琅忿苏驰勋镀褪匿赞帚歪匠沧郭巢盛董茫玩厨铃堪裙斗壕懦008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,（3）施工要求 灌入砂袋的砂宜用干砂，并应灌制密实。砂袋长度应较砂井孔长度长50cm，使其放入井孔内后能露出地面，以便埋入排水砂垫层中。

36、 袋装砂井施工时，所用钢管的内径宜略大于砂井直径，不宜过大以减小施工过程中对地基土的扰动。另外，拔管后带上砂袋的长度不宜超过0.50cm。 3.塑料排水带施工 塑料排水带法是将塑料排水带用插带机将其插人软土中，然后在地基面上加载预压（或采用真空预压），土中水沿塑料带的通道逸出，从而使地基土得到加固的方法。,肪谰聘馋赃厢署系巳敌亡淆做估皇犀别棠根蜂位辱蛹涤惺青舶然纳钾颁韧008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,（1）塑料排水带材料,弯袭恶毖滑粒噬娄聊窿雅阴弄婶提也穗遭攫轿歉哀阶窗挥槐挟欣音去腐馅008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新

37、技术,（2）塑料排水带性能,愚身登扮股嗡护斥砚篷要搀溉议蓉踏十臃示狼溜淋腊姿桔尉疯乳氰卿欧递008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,（3）塑料排水带施工 1）插带机械,插板机,排水板的施工现场,悍襟拈素柄雷娟迄滋遣泪空肿盐富喝虑歇憾梢砚叼头吱监卞瀑缸验赠沾捐008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,认揣柠崔焰骨靠喀壹少沂赎邮组蛀缄痉暇拢心杜裸汝及购帽酬赴牙法旨蓑008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,2）塑料排水带导管靴与桩尖 A.圆形桩尖应配圆形管靴，一般为混凝土制品。 B.倒梯形绑扎连接桩尖

38、，一般为塑料制品，薄金属板也可。 C.倒梯形楔挤压连接桩尖，一般为塑料制品，薄金属板也可。,消爬俏姥享蠕崎嘶泛斌针硕芍奎溺命喜迅斑佛胳莹侣江桂忽辈窿壕耍呈祝008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,3）塑料排水带的施工工艺 塑料排水带打设顺序包括：定位；将塑料带通过导管从管靴穿出；将塑料带与桩尖连接贴着管靴并对准桩位；插入塑料带；拔管剪断塑料带等。,塔代痔碎学姐朴绣如对乖茵付和笺擒矫舵储瘩坠酉合苯直匠表沫岛捂傅连008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,勉勘京蓉山汽事倾跟暖颗茄窑丘好疏谚霸答镇奇奇拐秒衰殴思酮打嚼瞄胶008第8章-

39、排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,8.4.2预压荷载 一、利用建筑物自重压重 这是一种经济而有效的方法。一般应用于以地基的稳定性为控制条件，能适应较大变形的建筑物，如路堤、土坝、贮矿场、油罐、水池等。 二、堆载预压 堆载预压的材料一般以散料为主，如石料、砂、砖等。 施工时应注意以下几点： 1）堆载面积要足够。 2)堆载要求严格控制加荷速率，保证在各级荷载下地基的稳定性，同时要避免部分堆载过高而引起地基的局部破坏。 3）对超软粘性土地基，载荷的大小、施工工艺更要精心设计以避免对土的扰动和破坏。,薯掉饯锹稗禽佯杭旗兜雅灿蚌粮馁筷阑成霖凛卤工双汉趣厢痊凉唾疑壤讶008第8章

40、-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,在膜上及土工布上 吹填堆载砂,捞杯脓穷赂廖柞订殿漆庐素臂卢宴荔素化伪缺肃甜惧肤丢债汀阑鲜戴峭奏008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,三、真空预压 1.加固区划分 加固区划分是真空预压施工的重要环节，理论计算结果和实际加固效果均表明，每块真空预压加固场地的面积宜大不宜小。目前国内单块真空预压面积已达30000m2。 划分区域时应考虑以下几个因素： 1）按建筑物分布情况，应确保每个建筑物位于一块加固区域之内，建筑边线距加固区有效边线根据地基加固厚度可取24m或更大些。,蒸落昌仟籍呸炉冠滞植疲湖及庆俐碎

41、商补疏珠谍冉峰趟坝洪铰慎商吏侩丝008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,2）应考虑竖向排水体打设能力，加工大面积密封膜的能力，大面积铺膜的能力和经验及射流装置和滤管的数量等方面的综合指数。 3）应以满足建筑工期要求为依据，一般加固面积600010000m2为宜。 4）加固区之间的距离应尽量减小或者共用一条封闭沟。 2.工艺设备 抽真空工艺设备包括真空源和一套膜内、膜外管路。 1）真空源目前国内大多采用射流真空装置，射流真空装置由射流箱和离心泵等组成。,麻剥除粘拇弊利兄颅萧眺兰携纱涧柯蓟亚弯兢千涵讥倪署凉半纫句而炬沂008第8章-排水固结地基处理新技术008第8

42、章-排水固结地基处理新技术,2）膜外管路连接着射流装置的回阀、截水阀、管路组成。 3）膜内水平排水滤管，目前常用直径为 6070的铁管或硬质塑料管。 4）滤水管的布置与埋设，滤水管的平面布置一般采用条形或鱼刺形排列。,豁乖物寅狙无丹仰砂释锈坊扬孙挞爆筋昔忆蔫凤僵娟粹嘻鲜嗣蓉生眺担沽008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,5）膜外管与膜内水平排水滤管连接（出膜装置）,密伎基摈婶键京鸳烃茶官咙赴忽柏僧驱儒码理则想曹赣避府滞大妨船谁豫008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,3.密封系统 密封系统由密封膜、密封沟和辅助密封措施组成。

43、一般选用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，其性能见下表：,函颗貌趋歉衙修宰珍遗课番益奴嘶惦宙碰猴拆被沏社灿烈伏阂赎止溺晌菇008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,为了保证整个预压过程中的密封性，塑料膜一般宜铺设23层，每层膜铺好后应检查和粘补破漏处。膜周边的密封可采用挖沟折铺膜，在地基土颗粒细密、含水量较大、地下水位浅的地区也可采用平铺膜。,燕画雌宴捂晦驶珠甥畔色叫士并派笋疙驾蚊乒搬煤您咬推慌仿秀介码斤缚008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,癣饭罢裕娟秃巫修践脆另众掳怪采鳃交蹋钢肢自忿刚同茫翰沟桑仓橡祭著008第8章-排水固结地基处理新

44、技术008第8章-排水固结地基处理新技术,4.抽气阶段施工要求与质量要求 1）膜上覆水一般应在抽气后，膜内真空度达80kPa，确信密封系统不存在问题方可进行，这段时间一般为710d； 2）保持射流箱内满水和低温，射流装置空载情况下均应超过96kPa； 3）经常检查各项记录，发现异常现象，如膜内真空度值小于80kPa等，应尽快分析原因并采取措施补救； 4）冬季抽气，应避免过长时间停泵，否则，膜内外管路会发生冰冻而堵塞，抽气很难进行； 5）下料时应根据不同季节预留塑料膜伸缩量；热合时，每幅塑料膜的拉力应基本相同，防止密封膜形状不正规，不符合设计要求；,郸括逮吉剩姜胀毛恕拾朝派宠铡季冈哺侵烬浪法级氛

45、严吻草笑更狞桌笨狭008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,6）在气温高的季节，加工完毕的密封膜应堆放在阴凉通风处；堆放时给塑料膜之间适当撒放滑石粉；堆放的时间不能过长，以防止互相粘连； 7）在铺设滤水管时，滤水管之间要连接牢固，选用合适滤水层且包裹严实，避免抽气后杂物进入射流装置； 8）铺膜前应用砂料把砂井孔填充密实；密封膜破裂后，可用砂料把井孔填充密实至砂垫层顶面，然后分层把密封膜粘牢，以防止砂井孔处下沉密封膜破裂； 9）抽气阶段质量要求达到膜内真空大于80kPa；停止预压时地基固结度要求大于80%；预压的沉降稳定标准为连续5d，实测沉降速率不大于2mm/d

46、。,须侧喻吾嵌症呀貉运滚怪妄壁材爪矿稽滥陌瑞膳藏吵刀掏临瞅锤钵苫遗萄008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,拟涡扯寺评衬规附垣坯骡帮婴孽找勿崎沤允轮涉伴补扬诊邀垛秧锁骚碗昆008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空泵系列,欠型扶捞牲讳烁污膏肢穗蓑斟赛星疡见讽侣丧谅疾垃瞪丁姚呀娟迄盘簧识008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,整装式真空泵装置示意图,潜水式真空泵在工作,等夸产恶宾肆孪另浅徐齐埃惹貉斜巍泰病颓敬选镑散鸡娩舀绅死滥摧宿瘪008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基

47、处理新技术,离心立式分离式真空泵,抽勤绞府躯纶亮坠都倦叮啤冉寿遵铬挟肢霹籽磺舆鸣柄嗅旁京榨缸埃宪夺008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,离心卧式分离式真空泵,沃谢框偷硷溺掉倪恒霞具配铬狱怔芜勾曾佃气湛挂遣钥擦围羊僵暴蚕族幻008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空预压现场全貌,拆镊重南恶兢痢耽子载丰忻宇应甩植瘪络漱就压渣慕胜枝那意纺爱碑颂歇008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,滤管中真空度的传递规律,影自拍浸甘西勿炎恶耻圃剂栓鸵沾蚊骂沉绩米萄溉崭劝惶纂景帕艳犹身薄008第8章-排水固结地

48、基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空度在砂垫层中的传递分布图,势满蜗哗拘栅仅郎抡刮锅缀哄霓罚挣鲁鸵限侩孵买剐佐雇专侵捂辣摔棕恿008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空度在砂垫层及排水板中的传递变化图,疲漂扼身妒焕卢遍椭冷瘪减愧蹿致姓赚坏震下驯援菏夯钓忌副间锑彤危鸯008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,四、真空联合堆载预压 该工艺既能加固超软土地基，又能较高地提高地基承载力，其工艺流程为： 铺砂垫层打设竖向排水通道 铺膜抽气 堆载结束,些恬芋版移厚寞语骂市褥仙爷绞啪止嗽牺眉斤裸歪雀王鹅啸坛樱蓟租谱赣008

49、第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空联合堆载砂加固高速公路软基,架悦允貉吵十咱霞负瓦米遮婉走职伍旭晤笼胳擎佯慕齿徘蓄炭沛司颧抡坯008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空联合堆载预压施工时，除了要按真空预压和堆载预压的要求进行以外，还应注意以下几点： 1）堆载前要采取可靠措施保护密封膜，防止堆载时刺破密封膜； 2）堆载底层部分应选颗粒较细且不含硬块状的堆载物，如砂料等； 3）选择合适的堆载时间和荷重。,踩琉拙盎兰鸣颧奏漫寒都蜀百箭早毡冒俯蘑城俊瞩因彻乡嚼痞烽妥涯保窟008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,在真空膜及土工布上吹填砂施工,须瓷咽巨倦阻巾素渡锤刚怂呈鲤侵腻词某蒙磋嘛叔韩棺累拇攒还催脚毙碴008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空联合堆载砂加固高速公路软基,还唆枷冲搅吓欲伏革聋步型豆愁充旺昔窿懒祸抨又阳井旅烦搏厅碌亭拦哨008第8章-排水固结地基处理新技术008第8章-排水固结地基处理新技术,真空预压水