第8章__排水固结法
排水固结法
（二）固结试验。固结压力与孔隙比的关系曲线；固结 系数。
（三）软粘土层的抗剪强度及沿深度的变化情况。 （四）砂井及砂垫层所用砂料的粒度分布、含泥量等。
1. 排 水 固 结 法 设 计 流 程 图
堆载预压法和砂井堆载预压法唯一的区别在于：前者 的排水系统以天然地基土层本身为主；而后者在天然地基 中还人为地增设了诸如砂井等排水系统。
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适用范围
主要用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。 砂井法特别适用于存在连续薄砂层地基； 真空预压法适用于能在加固区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都适用于加固很软 弱的软土地基。
5. 对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，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，这时地基在预压荷载下 所完成的沉降量已达设计要求，所剩留的沉降为建筑物所允许。
2.2 超载预压
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
第八章 排水固结法
满足
计算天然地基所能承受的荷载
计算满足设计荷载所需之强度
预压荷载的设计与计算
不 满
不
足
满
预压荷载的分级
预压荷载所引起沉降计算
足
计算固结度
验算剩余沉降及沉降差
强度增长计算，稳定分析 满足
满足
图5.5排水固结法设计流程图
验算 工期
满足
不满足
假定砂井直径、间距和深度
计算固结时间
•
-------基底标高以上土的加权平均重度（kN/m3）；
• ②对饱和软粘上，可采用下式；
p1
5.14 k
cu
d
• ③对长条形填土，可采用Fellenius公式：
p1
5.52 cu k
•
(2)计算第一级荷载作用下地基强度增长值(在 间预压，地基强度将提高)：
p1 作用下，经过一段时
f 1 ( f 0 fc )
试验内容
试验方法
土的物理性质
稠度 含水量
密度
液限（wL） 塑限（wP） 塑性指数（IP） 含水量（w）
饱和度（Sr） 容重（γ）
孔Leabharlann Baidu比（ε）
液限试验 塑限试验
含水量试验 容重试验
渗透性
渗透系数（k）
渗透试验
固结系数
地基处理方法之排水固结法
孔隙比 e
孔隙体 积 颗粒体积
加载 卸载 再加载，e比e小得多
abc
cef
fgc
压缩曲线
33
三 排水固结法的设计与计算
1、孔隙水压力观测
61
五 效果检验及加荷速率的控制
2、沉降观测
放大
62
五 效果检验及加荷速率的控制
3、侧向位移观测
63
地基处理方法－排水固结法
内容提要
一、概述 二、排水固结法的原理 三、排水固结法的设计与计算 四、施工工艺 五、效果检验及加荷速率的控制 六、工程实例
64
六 工程实例
1、芜湖江北产业集中区市政道路 现场监测内容：沉降、真空度、孔隙水压力、加速度
土层排入井中的渗流水 ➢ 砂垫层应有足够的厚度和良好的透水性，以减小对水流的阻力 ➢ 砂垫层的厚度一般为0.4m左右（水下砂垫层厚1m左右） ➢ 当砂垫层面积较大时，应在砂垫层底部设置纵横向排水盲沟，
使渗流水尽快排出预压区外
22
三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算 ➢ 固结度的计算是竖井地基设计中的一个很重要内容，知道各级
排水固结法
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。
排水固结法
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。
排水固结法原理
排水固结法原理
排水固结法是一种广泛应用于加固软土地基的方法，其主要原理是通过排水和加压，使软土地基中的孔隙水和压力得到有效排除，从而达到加固地基的目的。排水固结法主要包括预压堆载法和砂井法两个方面，以下将对这两种方法进行详细介绍。
1.预压堆载法
预压堆载法是一种通过在软土地基上堆载重物，使地基产生一定的正压力，从而降低孔隙水压力，使有效应力增加，地基得到固结的方法。预压堆载法具有施工简单、效果显著等优点，被广泛应用于加固软土地基的工程实践中。
预压堆载法的计算主要包括确定堆载重量、堆载时间以及卸载时间等因素。在计算过程中，需要对地基的沉降、稳定以及承载力等方面进行综合考虑，以确定最佳的堆载重量和时间。同时，为了确保预压堆载法的实施效果，需要注意控制加载速度，避免因加载过快导致地基破坏。
2.砂井法
砂井法是一种通过在软土地基中设置砂井，使地基中的孔隙水从砂井中排出，从而达到加固地基目的的方法。砂井法具有排水效果好、施工速度快等优点，被广泛应用于处理大面积软土地基的工程实践中。
砂井法的计算主要包括确定砂井的直径、深度以及间距等因素。在计算过程中，需要对地基的渗透性、砂井材料的性质以及排水效果等方面进行综合考虑，以确定最佳的砂井直径、深度和间距。同时，
为了确保砂井法的实施效果，需要注意控制砂井的设置密度和排水速度，避免因排水过快导致地基失稳。
3.联合应用
为了更好地满足实际工程需求，有时需要将预压堆载法和砂井法联合应用，以达到更好的加固效果。联合应用的优势在于：
(1)排水和加压同时作用，能够更有效地排除孔隙水和增加有效应力，提高地基的承载能力和稳定性；
试述排水固结法的原理
试述排水固结法的原理
排水固结法是一种通过排水来改善土壤力学性质的地基处理方法。其原理基于以下两个主要方面：
1. 排水原理：当土壤中存在过多的水分时，土壤颗粒之间会浸润大量的水分，导致土壤颗粒间隔过近，土壤中的毛细管力和吸力增大，从而引起土壤的吸水能力提高，土壤变得饱和、坚稳度下降。进一步，饱和土壤中排水困难，水分引起地基下沉，增大了地基沉降的风险。通过排水，可以将土壤中的过剩水分排除，降低土壤饱和度，减小土壤颗粒间的毛细管力和吸力，进而恢复土壤的坚稳度。
2. 固结原理：当排水降低土壤饱和度时，土壤内部的水分压力会减小，土壤颗粒之间的接触面增大。此时，排水孔洞的形成使得土壤颗粒能够更好地贴紧在一起，含水量减少，遇到外力时，土壤颗粒直接之间的摩擦力和抗剪强度增大，地基的承载能力提高。另外，排水也能够减少土壤的压缩性和蠕变性，使土壤变得更加稳定。
通过以上的排水和固结原理，排水固结法能够通过控制土壤中的水分，提高土壤的坚稳度，增加地基的承载能力，以及减少地基的沉降和变形。在实际工程中，排水固结法常被用于解决土壤条件较差或需要增加承载力的地基处理。
地基处理第八章排水固结法
8
• 8.3 排水固结法设计计算
• 一、设计前应取得的资料 • （1）进行场地勘察，查明土层在水平和 竖直方向的分布和变化、透水层的位置及 水源补给条件、地下水深度等。 • （2）进行室内土工实验，确定土的固结 系数、孔隙比和固结压力关系、三轴试验 抗剪强度等。 • （3）进行原位十字板剪切试验，确定各 土层十字板抗剪强度。
5
• 排水固结法的加荷方式既可采用上述的直接 堆载法，也可采用真空抽吸、预压，降低地 下水位及电渗法。
• 真空预压法是将不透气的薄膜设在需要加固 的软土地基表面的砂垫层上，通过土体中设 置的竖向排水体及埋设于砂垫层中的滤水管 道，将薄膜下土体中的水、气抽出，从而在 土体与砂垫层及砂井等竖向排水体之间形成 压差,发生渗流,使土中孔隙压力不断降低,有效 应力不断增加,促使土体固结沉降。
• (1) 预压荷载大小应根据设计要求确定。对于 沉降有严格限制的建筑，应采用超载预压法 处理，超载量大小应根据预压时间内要求完 成的变形量通过计算确定，并宜使预压荷载 下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应力。 • (2)预压荷载顶面的范围应等于或大于建筑物 基础外缘所包围的范围。
• （2）计算第一级荷载作用下地基强度增长值；
29
• 式中：τf1——p1作用下，经过一段时间， 地基中某点的抗剪强度；τf0——地基土 的天然抗剪强度，由十字板剪切试验测 定；∆τfc——该点由于固结而增长的强度， 通常取固结度为70%；η——土体由于剪 切蠕动而引起强度衰减的折减系数，可 取0.75~0.9 ,剪切力大取低值，反之取高 值。
地基处理：排水固结法
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。
多孔单一结构型塑料排水板
复合结构塑料排水板
塑料排水板
塑料排水板施工
施工后的塑料排水板
三、天然地基堆载预压法 天然地基堆载预压法是在建筑物施工前，用与 设计荷载相等(或略大)的预压荷载(如砂、土、石 等重物)堆压在天然地基上使地基软土得到压缩固 结以提高其强度(也可以利用建筑物本身的重量分 级缓慢施工)，减少施工后的沉降量，待地基承载 力、变形达到设计预期要求后，将预压荷载撤除， 在经预压的地基上修建建筑物。 此方法费用较少，但工期较长。 如软土层不太厚，或软土中夹有多层细、粉砂 夹层渗透性能较好，不需很长时间就可获得较好预 压效果时可考虑采用，否则排水固结时间很长，应 用就受到限制。此法设计计算可用一维固结理论。
袋装砂井的设计理论、计算方法基本与普通砂 井相同，它的施工已有相应的定型埋设机械，与普 通砂井相比，优点是：施工工艺和机具简单、用砂 量少；它间距较小，排水固结效率高，井径小，成 孔时对软土扰动也小，有利于地基土的稳定，有利 于保持其连续性。
地基处理第八章排水固结法教学教案
• 二、堆载预压法设计 • • 堆载预压法处理地基的设计应包括下列内容： • (一） 选择塑料排水带或砂井，确定其断面尺寸、
间距、排列方式和深度； （二） 确定预压区范围、预压荷载大小、荷载分
级、加载速率和预压时间； • （三） 计算地基土的固结度、强度增长、抗滑
稳定性和变形
10
• （一）选择塑料排水带或砂井，确定其断面尺寸、 间距、排列方式和深度；
25
• （5）当建筑物的荷载超过真空预压的压力，且建 筑物对地基变形有严格要求时，可采用真空—堆载 联合预压法，其总压力宜超过建筑物的荷载。
• （6） 对于表层存在良好的透气层或在处理范围内 有充足水源补给的透水层时，应采取有效措施隔断 透气层或透水层。
• （7）真空预压地基最终竖向变形同前，其中ξ 可
• (1) 预压荷载大小应根据设计要求确定。对于 沉降有严格限制的建筑，应采用超载预压法 处理，超载量大小应根据预压时间内要求完 成的变形量通过计算确定，并宜使预压荷载 下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应力。
• (2)预压荷载顶面的范围应等于或大于建筑物 基础外缘所包围的范围。
取 0.8~ 0.9。真空—堆载联合预压法以真空预压为
主时， ξ 可取 0.9。
• （8） 真空预压所需抽真空设备的数量，可按加固 面积的大小和形状、土层结构特点，以一套设备可 抽真空的面积为 1000~ 1500m2确定。
排水固结法
排水固结法
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，尤其是上海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。
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。
（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，达到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。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。
地基处理-排水固结法
中交四航院深圳妈湾潮间带真空预压一角（退潮时）
.
排水固结
加固机理 设计与计算 施工工艺 质量检验
.
排水固结
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。
适用于某些对沉降要求不严格（能够适应较大 变形），而以地基稳定性为控制条件的建筑物， 如路堤、土坝、油罐等。.
设计与计算
二、排水系统设计 1）竖向排水体材料选择 2) 砂井或塑料排水带直径 3) 砂井或塑料排水带间距 4) 砂井排列方式 5) 竖向排水体深度设计 6）地表排水砂垫层设计
.
设计与计算
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、平面布置的确定。
.
设计与计算
一、加压系统设计 目前采用的加压方法包括：堆载法、
利用建筑物自重法、降水法、真空法 以及联合法等。
.
设计与计算
1、堆载预压法
堆载预压是在建筑施工前通过临时堆 填土、砂、石、砖等散料对地基加载 预压，使地基土的沉降大部分或分基 本完成，并因固结而提高地基承载力， 然后除去堆载，再行建筑施工的一种 处理方法。该法适用于各种软粘土地 基。
08地基处理(排水)
真空项压的加固机理主要反映在以下几方面：
2、地下水位降低，相应于增加一个附加应力 抽气前，地下水位离地面H1，在此范围内的土体便从浮重度 变为湿重度，此时土骨架增加了大约水高H1-H2的固结压力。
3、封闭气泡排水，土的渗透性加大。 如饱和土体中含有少量的封闭气泡，在正压作用下，该气泡堵 塞孔隙，使土的渗透性降低，固结过程减慢。但在真空吸力下， 封闭气泡被吸出孔隙，从而使土的渗透性提高，固结过程加速。
预压的荷裁一般应等于设计的荷载，为了缩短工期，也 可大于设计荷载，此时称为超载领压，必需注意，任何时 候预压都不得使地基上发生破坏。
排水预压法的一些现场施工照片
a 95 feet (29 m) long hanging mast installs wick drains underwater
E~QUAKE drains are installed for a new hotel in St. Lucia, British West Indies. The drains were tested by a 5.4 magnitude earthquake even before the hotel was finished.jpg
（3）等速加荷周期内，经过t的固结度与t/2时刻施加相
应瞬时荷载固结度相同，即计算采用固结时间为
t=t/2 （4）等压期间，某一时刻t（t > Ti）固结度，计算采用
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在忽略次固结沉降的情况下，规范规定预压固结法
地基最终沉降采用经验公式：
s
s
n i 1
e0i e1i 1 e0i
hi
— s经验系数。正常固结饱和粘性土1.1~1.4。
e0i -第i层土中自重应力与附加应力之和对应的
孔隙比，由固结试验e-p曲线查得。
10
3、预压期沉降量计算
预压期间的沉降量可按照预压期固结度采用下式进
等边三角形 正方形
2、间距l ——可按井径比n选用。
n＝de/dw 塑料排水带或袋装砂井n＝15～22；
普通砂井n＝6～8 20
井阻和涂抹作用
在实际砂井施工中，由于沉管对周围土体的扰动和重 塑作用，在砂井周围形成了一个“涂抹区”，使该区 内土渗透性降低，压缩性增大。
在土中水向砂井渗流过程中，砂料对渗流产生的阻力 也会影响土层的固结速率。井阻和涂抹作用对固结速 率的影响有时十分显著。比如宁波机场袋装砂井场地， 在堆载205天后，考虑井阻与涂抹作用影响的地基实际 平均固结度仅为按理想砂井地基计算的固结度0.81倍。
行计算：
_
sT U s s
—U_s地基平均固结度。
08:30
11
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：
f
1 K
5•
cu
1
0.2
B A
1
0.2
D B
D
K —安全系数；
D—基础埋置身度（m）；
A、B—分别是基础的长边和短边（m）；
—基础标高以上土的重度（KN/m3）；
8 排水固结法
8.1 概述 8.2 加固原理 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
08:30
1
8.1 概述
排水固结法（Consolidation）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。
cu —处理后地基土不排水抗剪强度（kPa）。
对于饱和软粘性土也可采用下式估算：
f 5.14cu D
K
对长条形填土，可根据Fellenius公式估算：
f 5.52cu K
排水预压处理后地基土的不排水抗剪强度Cu可采
用下式估算：
_
cu cu0 Z •Ut tancu
ccuu
—t时刻该点土的抗剪强度； 0—地基土的天然抗剪强度；
—
—
U rz 1 (1U r )(1U z )
—总固结度
—
将均式固（结度8-1U7—）rz 和为（：8U-18rz）带1入上 式 e后，t 则得 U rz≥30%的砂井平
8
2
8 ch F d22
2cv
4H 2
Tv
cvzt H2
Th
cht
d
2 e
n re de rw dw
—井径比
17
求砂井的井径比n
砂井固结度的计算分为2种理论：一、瞬时加荷条件 下砂井地基固结度的计算；二、逐渐加荷条件下地基 固结度的计算。
1、瞬间加荷条件下砂井地基固结度计算（P104） 三维渗流固结问题
u t
cv
u r
1 r
2u r 2
2u z 2
可以分解成两个方向的固结问题叠加（ Carrillo ）
u t
cvz
2u z 2
u t
cvr
u r
1 r
2u r 2
其中
cvz
kz (1 e0 )
wa
cvr
kr (1 e0 )
wa
15
u
2u
t u t
cvz z2
u
cvr
r来自百度文库
1 r
—
2u UZ
r 2
1
8
2
exp( 2Tv
/ 4)
（8-17）
—
（8-18）
（8-19）
（8-20）
16
求总固结度
—
U
rz
，得到
—
筑物荷载作用下地基的总沉降量可按照《建筑地基基 础设计规范》中给出的天然地基沉降计算方法即分层 总和法计算，但其中的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。
对于预压荷载即建筑物的自重的情况，预压处理 后荷载并不移除，此时，建筑物在使用期的沉降量s 为总沉降量 减s去预压期T内沉降量sT。
08:30
2
排水系统
排水加固法
加压系统
竖向
横向
堆载法 降低地下水位法 真空法 电渗法 联合法
适用于饱和软粘土：淤泥及淤泥质土、冲填土、填 海（湖）造田。－－含水量、压缩性高，强度、 渗透性低。
08:30
3
8.2 加固机理
图8-1
图8-1
8.2.1堆载预压法原理 8.2.2真空预压法原理 8.2.3降低地下水位法 8.2.4电渗法原理
砂井 dw
dw
de 1.05l 等边三角形 de
de 1.13l 正方形
18
一、选择砂井或塑料排水带，确定其断面尺寸、 间距、排列方式和深度；
1、dw：（原则上越密越好） 普通砂井 300～500mm；
袋装砂井 70～120mm。
塑料排水带
2(b ) dw
19
de 1.05l de 1.13l
8.3设计计算
• 1、排水系统：确定竖向排水体断面尺寸、间距、 排列方式和深度；
• 2、加载系统设计：预压荷载大小、荷载分级、加 载速率和预压时间；
• 3、地基变形计算
• 4、地基承载力验算
• 5、检测系统设计：监测内容、监测方法、监测点 布置、监测标准。
8.3.1沉降计算 1、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，建
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瞬时加荷条件下砂井地基固结度计算（考虑涂抹和井阻影响）
qw
kw
d
2 w
4
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2、逐渐加荷条件下地基固结度计算
2、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。
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。对于一般粘性土 ，数值不大，但如果是塑性指数较大时，正常固结的 软粘土，尤其是有机土，次固结沉降就不能忽略。
z —预压荷载引起的地基附加竖向应力；
U
t
c
u
—地基土平均固结度； —由固结不排水剪切试验得到的内摩擦角。
8.3.3 砂井固结度的计算 — 地基平均固结度 U t 计算是砂井地基设计中的一个重要内
容，通过固结度计算可以推出地基强度的增长，确定适应 地基强度增长的加荷计划。固结度与砂井布置、排水边界 条件、固结时间以及地基固结系数有关。