排水固结法（白色）ppt课件.ppt

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1、第五章排水固结技术DrainConsolidation地基处理第一节概述我国沿海地区分布着大量的软弱粘性土，这种土的特点:含水量大、压缩性高、强度低、透水性差。在软土地基上直接建造建筑物或进行填土时，地基将由固结和剪切变形会产生很大的沉降和沉降差异，而且沉降的延续时间很长，有可能影响建筑物的正常使用。排水固结法(预压法)是在建筑物建造前，对天然地基或已设置竖向排水体的地基加载预压，可使地基的沉降在预压期间基本完成或大部分完成，保证建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。从而提高地基土的强度，提高地基的承载力和稳定性的一种地基加

2、固方法。排水固结法是由排水系统和加压系统两部分组成:排水固结砂垫层加压系统降低地下水位法竖向排水体水平排水体排水系统袋装砂井塑料排水带普通砂井堆载法真空法电渗法联合法排水系统加压系统1.排水系统的作用：改变地基的排水边界条件，缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径；该系统是由水平排水垫层和竖向排水体构成的。当软土层较薄或土的渗透性较好而施工期允许较长时，可仅在地面铺设一定厚度的砂垫层，然后加载，土层中的水沿竖向流入砂垫层而排出。当遇到深层透水性很差的软土时，可在地基中设置砂井等竖向排水体，地面连以排水砂垫层，构成排水系统(砂井堆载预压

3、法)。系统组成——排水系统系统组成——排水系统材料WickDrainssandgravel系统组成——排水系统VerticalWickDrainsVerticalWickDrainsHorizontalDrains水平排水体HorizontalDrains水平排水体2.加压系统的作用：加压系统的目的是在地基中产生水力梯度从而使地基土中的自由水排出而孔隙比减少。排水系统和加压系统是联合使用的。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，地基也就得不到固结。※如果只增加固结压力，不缩短土层排水距离，则不能

4、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。所以上述两个系统在设计时是联系考虑的。系统组成——加压系统堆载桥头高填土堆载预压场地高填土堆载预压临时填土堆载预压排水固结法的应用范围用于处理软粘土地基，是十分有效的方法。按照使用目的可以解决两个问题沉降问题稳定问题沉降问题(settlementproblems)超载预压法：对沉降有严格要求的建筑物，应采用超载预压法处理地基，即采用大于建筑物设计荷载的超载进行预压，以加速压缩过程。3.按加压方式分类①堆载法该法于1943年首次在美国用于处理沼泽地段的路基，取得满意的结果，随

5、后在世界各地得到推广。堆载一般用填土、砂石等散粒材料。②真空预压真空预压法是一种排水固结法，由瑞典皇家地质学院教授于1952年提出的，20世纪80年代起我国开展了真空预压法的研究，1985年通过国家鉴定，在真空度和大面积加固方面处于国际领先地位。“利用大气压力加固粘土”。②真空预压a.在软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水通道；b.再将不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中；c.通过砂垫层内埋设的吸水管，用真空装置进行抽气，用真空装置进行抽气，使其形成真空时；d.先后在地表砂垫层及竖向排水体通道内逐步形成负压，使土体

6、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地由排水通道排出，从而使土体固结。典型工程真空预压工艺设备平面和剖面图用真空方法增加的有效应力1983年开展了真空-堆载联合预压法，开发了一套先进的工艺和优良的设备，取得了良好的效果。该法得到国外专家的好评。VacuumConsolidation系统组成——加压系统真空预压③降低地不水位法利用井点抽水降低地下水位以增加土的自重应力，达到预压加固的目的。降低地下水位能使:1）土的性质得到改善；2）地基发生附加沉降；3）降低地基中的地下水位，使地基中的软土承受了相当于

7、水位下降高度水柱的重量而固结。适用于:砂土或软粘土层中存在砂或粉土的土层。为加速其固结，往往设置砂井。（a）天然面地下水；（b）有压地下水④电渗法在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水分从阳极流向阴极，这种现象称为电渗。如将水在阴极排除而在阳极不予补充的情况下土就会固结，引起土层的收缩。适用于:饱和粉土和粉质粘土正常固结粘性土孔隙水电解浓度低在上述三种情况下是经济和有效的。电渗法在工程中的应用:降低粘土中的含水量和地下水位来提高土坡和基坑边坡的稳定性；加速堆载预压饱和粘性土地基的固结和提高强度。排水固结的应用条

8、件：1）砂井的施工机械和材料（必备）2）预压荷载（关键）3）预压时间4）适用的土类等条件第二节加固机理加固软土层竖向排水体排水垫层水平排水盲沟饱和软粘土地基在荷载作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙体积慢慢减小，地基发生固结变形，同时，随着超静水压力