地基处理方法讲义之排水固结法预压法_详细
地基处理工程施工—排水固结法(地基与基础工程施工)
知识点4.3.2排水固结法分类一、按照荷载施加方法的不同，可分为一、按照荷载施加方法的不同，可分为::堆载预压、真空预压排水固结法分类堆载预压真空预压在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。
加载预压加水预压是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设的排水竖井，用真空装置进行抽气。
真空--堆载联合预压法真空加压系统砂垫层塑料排水带袋装砂井普通砂井水平排水体竖向排水体降低地下水法真空法堆载法电渗法排水固结法排水系统在堆载预压法和真空预压法，都需要设置竖向排水体。
普通砂井普袋装砂井大样塑料排水板4.3.3施工工艺流程知识点4.3.3知识点1铺设水平排水砂垫层3施加固结压力目录2竖向排水体施工施工工艺流程要保证排水固结法的加固效果，从施工角度考虑，主要应重视以下三个环节虑，主要应重视以下三个环节:: Array➢铺设水平垫层➢设置竖向排水体➢施加固结压力01铺设水平排水砂垫层输入文本一、铺设水平排水砂垫层（一）材料：渗水好的砂料、常用级配良好的中粗砂厚度。
30~50cm厚度。
（二）厚度：一般应选用30~50cm（二）厚度：一般应选用：机械分堆摊铺、堆成若干砂堆然后用推土（三）垫层施工（三）垫层施工：机或人工摊平02竖向排水体施工输入文本二、竖向排水体施工03施加固结压力输入文本三、施加固结压力（一）堆载加压注意事项：1.堆载预压的材料2.堆载面积3.超软地基的堆载预压4.加荷速率4.3.1排水固结法的概念和知识点4.3.1知识点适用范围1排水固结法概念3应用目录2适用范围排水固结法的概念和适用范围依据土的固结理论，黏性士固结所需时间与排水距离的平方成正比。
01排水固结法概念输入文本一、排水固结法概念排水固结法亦称预压法，是利用地基土排水固结的特性，通过增设各种排水体（排水垫层、砂井、塑料排水带等），并施加预压荷载，以加速饱和软黏土固结过程的一种软土地基处理方法。
地基处理讲义——排水固结
4.2.2 排水固结1、概述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。
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。
所以上述两个系统，在设计时总是联系起来考虑的。
排水固结法适用于处理各类淤泥、淤泥质土及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。
克服次固结可利用超载的方法。
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。
2、加固机理(1)堆载预压加固机理预压法是在建筑物建造以前，在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，地基土强度就逐渐增长。
在荷载作用下，土层的固结过程就是超静孔隙水压力(简称孔隙水压力)消散和有效应力增加的过程。
如地基内某点的总应力增量为∆σ，有效应力增量为∆'σ，孔隙水压力增量为∆u，则三者满足以下关系：σσu∆∆∆'=-用填土等外加荷载对地基进行预压，是通过增加总应力∆σ并使孔隙水压力∆u消散而增加有效应力∆'σ的方法。
地基处理3 预压法
加压系统
降水预压法
电渗排水法
图1 排水固结系统
应用排水固结法的主要目的
应用排水固结法的主要目的包括三个方面：
减少建筑地基沉降，使地基的沉降在加载预压期间大部或基本 完成，使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差；
通过排水固结，加速地基土的抗剪强度的增长，提高建筑地基 强度及稳定性；
消除欠固结软土地基中桩承受的负摩阻力，并可消除竣工后地 基的不均匀沉降等。
根据土力学，地基内某点总应力σ、有效应力σ′、及孔隙水压力 u 之间的关系为:σ′= σ- u ;
固结度U 可表示
U u 1 u
t 0 uz
0t u
t u0
0
U 0
z u 0U 1
z
U 1
饱和土的渗透固结过程就是孔隙水压力的逐渐消散和 有效应力相应增长的过程
• 适用性：
• 真空预压适用于均质粘性土及含薄粉砂夹层粘性土等，尤其 适用于新吹填土地基的加固。对于在加固范围内有足够补给水 源的透水层，而又没有采取隔断措施时，不宜采用该法。
• 工作机理：
抽气后，薄膜内外形成一个压差，通过垂直排水通道逐渐向下延伸，同时真 空度又由垂直排水通道向其四周的土体传递与扩展，引起土中孔隙水压力降 低，形成负的超静孔隙水压力。从而使土体孔隙中的气和水由土体向垂直排 水通道渗流，最后由垂直排水通道汇至地表砂垫层中被泵抽出。
3.2.1 堆载预压加固机理
堆载预压是指先在地基中设置砂井、塑料排水带等竖向排水 体，后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或建筑物建造前， 在场地先行加载预压，使土体中的孔隙水缓慢排出，土层逐 渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的过程。
铺设排水用砂垫层
第3章 预压法(排水固结法)
（二）砂井与砂垫层
1.砂井的布置和范围 （1）一根砂井的有效排水圆柱体的直径de和砂井间距s的关 系可按如下取用：
等边三角形布置 de = 1.05s
正方形布置
de = 1.13s
（2）砂井的布置范围宜比建筑物基础的轮廓线向外增大约 2～4m，以加速基础外地基土的固结，有利于提高地基的稳 定性和减小侧向变形以及由此引起的沉降。
第3章 预压法（排水固结法）
二、 普通堆载预压法
（三）施工要点
3.大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业。对超软土地 基的堆载预压第一级荷载宜用轻型机械或人工作业。
4. 加荷大小：不得超过地基的极限荷载。 加荷方式：当需施加大荷载时，应采取分级加荷，并注意控
制每级加载量的大小和加荷速率。 堆载控制指标：地基最大下沉量不宜超过10mm/d；水平位移
第3章 预压法（排水固结法）
二、 普通堆载预压法
（二）堆载材料 1.堆载材料一般以散料为主，如采用施工场地附近的土、砂、 石子、砖、石块等； 2.堤坝、路基的预压可以采用堤坝、路基填土本身作为堆载； 3.大型油罐、水池的地基，常以充水对地基进行预压。
（三）施工要点 1.预压荷载的大小应根据设计要求确定，一般宜取等于或略大 于建筑物基底压力。有时为了加速压缩过程、减少建(构)筑物 使用期间的沉降，可采用比建(构)筑物重量大10％～20％的超 载进行预压。 2.为了保证建筑范围内的地基得到均匀加固，堆载的顶面宽度 应不小于建筑物的底面宽度，底面应适当扩大。
第3章 预压法（排水固结法）
三、 砂井堆载预压法
（一）特点和适用范围 1.特点 （1）加速饱和软粘土的排水固结，使沉降及早完成和稳定 (下沉速度可加快2.0～2.5倍)； （2）可大大提高地基的抗剪强度和承载力，防止地基土滑动 破坏； （3）施工机具、方法简单，就地取材，可缩短施工期限，降 低造价。
(精品)4.排水固结法
系统组成——排水系统
系统组成——排水系统
Wick Drains
材料
sand
gravel
系统组成——排水系统
Vertical Wick Drains
Vertical Wick Drains
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
2. 超载预压 实际工程中还往往采用超载预压方法来消除主固 结沉降，以缩短预压时间。预压期间任一时刻地 基沉降量可表示为：
st sdUtscss
上式可用于： (1)确定所需的超载压力值ps以保证在使用荷载pf作用下预 期的总沉降量在给定的时间内完成； (2)确定在给定超载下达到预定沉降量所需要的时间。
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。
系统组成——加压系统
真空预压
Vacuum Consolidation
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。
地基处理方法之排水固结法
孔隙比 e
孔隙体 积 颗粒体积
n re de rw dw —井径比
查表5-7
24
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
25
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
固结度计算（砂井）
排水板
dw
2(b
)
dw
dw
de
26
27
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
土层越厚，固结时间越长
10
二 排水固结法的原理
11
二 排水固结法的原理
堆载预压
真空预压
12
降水预压
12
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
13
三 排水固结法的设计与计算
设计目的： 设计前的准备：
荷载下不同时间的固结度，就可推算地基土强度的增长，从而 可进行各级荷载下地基的稳定性分析，并确定相应的加载计划。 ➢ 由固结度可推算加荷预压期间地基的沉降量，确定预压的期限 ➢ 竖井地基的固结理论假设荷载是瞬时施加的
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算
三维渗流固结问题
cvz
kz (1 e0 )
wa
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
最新 排水固结法预压法
预压法（排水固结法）
二、 普通堆载预压法
（二）堆载材料 1.堆载材料一般以散料为主，如采用施工场地附近的土、砂、 石子、砖、石块等； 2.堤坝、路基的预压可以采用堤坝、路基填土本身作为堆载； 3.大型油罐、水池的地基，常以充水对地基进行预压。
（三）施工要点 1.预压荷载的大小应根据设计要求确定，一般宜取等于或略大 于建筑物基底压力。有时为了加速压缩过程、减少建(构)筑物 使用期间的沉降，可采用比建(构)筑物重量大10％～20％的超 载进行预压。 2.为了保证建筑范围内的地基得到均匀加固，堆载的顶面宽度 应不小于建筑物的底面宽度，底面应适当扩大。
3.3 预压法（排水固结法）
三、 砂井堆载预压法
（一）特点和适用范围 1.特点 （1）加速饱和软粘土的排水固结，使沉降及早完成和稳定 (下沉速度可加快2.0～2.5倍)； （2）可大大提高地基的抗剪强度和承载力，防止地基土滑动 破坏； （3）施工机具、方法简单，就地取材，可缩短施工期限，降 低造价。
预压法（排水固结法）
一、 概述
1.预压法：在建筑物建造前对建筑场地进行预压，使土体中
的水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高。
2.预压法组成
（1）加压系统：加载预压、真空预压；
（2）排水系统：水平排水系统和竖向排水系统。
3.预压法分类
砂垫层
（1）按加压系统分：加载预压法和真空预压法；
（2）按排水系统分：
3.3 预压法（排水固结法）
三、 砂井堆载预压法
（二）砂井与砂垫层 3.砂井的深度 （1）砂井深度应根据建筑物对地基的稳定性和变形的要求确定。 （2）对以地基抗滑稳定性控制的工程，砂井深度至少应超过最危 险滑动面2m。 （3）对以沉降控制的建筑物，如压缩土层厚度不大，砂井宜贯穿 压缩土层；对深厚的压缩土层，砂井深度应根据在限定的预压时间 内应消除的变形量确定，若施工设备条件达不到设计深度，则可采 用超载预压等方法来满足工程要求。 4.砂垫层 砂井顶面应铺设排水砂垫层，以连通各个砂井将水排到场地以外。 砂垫层厚度一般为0.3～0.5m，水下施工时，砂垫层厚度一般为1m 左右。为节约用砂，可采用连通砂井的纵横砂沟代替整片砂垫层， 砂沟的高度一般为0.5～1.0m，砂沟的宽度取砂井直径的2倍。
地基处理-专题知识讲座
TH
CH t de2
KH ——水平渗透系数(cm/s)； Ch KH (1 e) , cm2 / s
F ——与n有关旳系数，
w
n —— 井径比，n =de/dw ；一般取为4～12。
3.砂井旳平均固结度为
F
n2 n2
1n(n) 1
3n2 1 4n2
Urz 1 (1Ur )(1U z )
[例11-2] 某工程建在饱和软粘土地基上，砂井长
砂井旳布置范围应稍不小于建筑物基础范围，扩大 旳范围可由基础轮廓线向外增大约2～4m。
(二) 砂井旳构造和布置
4、砂垫层
在砂井顶面应铺设排水砂垫层，以连通各个砂井 形成通畅旳排水面，将水排到场地以外。
砂垫层厚度一般为0.3～0.5m；水下施工时，砂 垫层厚度一般为1m左右。为节省砂子，也可采用连通 砂井旳纵横砂沟替代整片砂垫层，砂沟旳高度一般为 0.5～1.0m，宽度取砂井直径旳2倍。
扩散角θ仍可按表11-2选用。底宽拟定后，再根据开 挖基坑所要求旳坡度延伸至地面，即得垫层旳设计断 面。
例11-1 某砖混构造办公楼，承重墙下为条形基础，
宽1.2m，埋深1.0m，承重墙传至基础旳荷载
F=180kN/m；地表为1.5m厚旳杂填土，γ=16kN/m3，
γsat=17kN/m3；下面为淤泥层，含水率 w=50%,γsat=19kN/m3；回归修正系数ψk=0.95，地 下水埋深1.0m。试设计基础旳垫层。
一、换土垫层法旳原理 2、换土垫层法具有下列作用： (1) 提升浅层地基承载力； (2) 降低沉降量； (3) 加速软弱土旳排水固结； (4) 预防冻胀； (5) 消除膨胀土旳胀缩性。 3、合用范围： 建筑物荷载不大、软弱土层厚度较大时，采用换土 垫层法能取得很好旳加固效果。
第四章预压法(排水固结法第一二三节概述加固机理设计与计算
土体经预压之后，压缩变形量得以提前 完成
图4-2-1 排水固结法增大地 基土密度的原理
如果对地基施加的荷 载大于建(构)筑荷载，如 图 4-2-1中的d点所对应的 压力，则会进一步增大
地层的固结程度，大大
减少地基的沉降量，该
方法称为超载预压排水
固结法。
图4-2-1 排水固结法增大地基土密 度的原理
地基的有效应力，见图4-2-3 。
当抽真空时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步 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。
a 真空预压过程示意图;
b 增压的有效应力
图4-2-3
真空预压原理
真空预压的原理主要反映在以下三个方面：
第二节：加固机理
一、堆载预压加固机理 1、预压力学变化过程 ① 假定土体天然固结压力σ0′对应的孔隙 比为eo (对应a点) 。 ② 压力增加 △σՙ，孔隙比减小 △e ，固 结终止于c点(压缩曲线abc)，对应抗剪强度 增加△τ。 ③c点卸压△σՙ (卸荷曲线cef )，孔隙比增 大 , )土体抗剪强度下降 e(值 e 。 由于 e' e, 亦即大部分压缩变形( e e)在预压阶 段已经消除(再压缩曲线fgc’ )。
5、排水系统与加压系统的关系
加压系统是地基实现排水固结的基本保证，排水系统是实
现地基内水体顺利排出的一种有效手段。
二者关系：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。
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；(2)能够处理较复杂的地基情况，如大面积软土地基、地质条件较差等地基问题；(3)可以根据实际工程需求进行优化调整，如改变堆载重量、砂井直径和深度等参数，以达到最佳加固效果。
联合应用时，需要综合考虑各种因素，包括地基条件、材料性质、施工环境等，以确保联合加固方案的合理性和可行性。
地基处理：排水固结法
Uz 1
8
2
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2
)
如果考虑逐级加荷，则时间t 从加荷历时的 一半起算；如为双面排水，H 取土层厚度 的一半。
二、袋装砂井和塑料排水板预压法 用砂井法处理软土地基如地基土变形较大或 施工质量稍差常会出现砂井被挤压截断，不能保 持砂井在软土中排水通道的畅通，影响加固效果。 近年来普通在砂井的基础上，出现了以袋装砂井 和塑料排水板代替普通砂井的方法，避免了砂井 不连续缺点，而且施工简便、加快了地基的固结， 节约用砂，在工程中得到日益广泛的应用。
(一)袋装砂井预压法 目前国内应用的袋装砂井直径一般为70-120mm， 间距为1.0m-2.0m(井径比n约取15-20)。砂袋可采用 聚丙烯或聚乙烯等长链聚合物编织制成，应具有足够 的抗拉强度、耐腐蚀、对人体无害等特点。装砂后砂 袋的渗透系数不应小于砂的渗透系数。灌入砂袋的砂 应为中、粗砂并振捣密实。砂袋留出孔口长度应保证 伸入砂垫层至少300mm，并不得卧倒。
3）砂井排列： 砂井的平面布置可采取正方形或梅花形，在大面 积荷载作用下，认为每个砂井均起独立排水作用。为 了简化计算，将每个砂井平面上的排水影响面积以等 面积的圆来代替，可得一根砂井的有效排水圆柱体的 直径de和砂井间距l的关系按下式考虑：
梅花形布置 正方形布置
de 2 3 l 1.05l
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。
地基处理之排水固结技术详解
Soil Improvement
排水固结技术
Drain Consolidation
1
1概述
排水固结法（Consolidation）是处理软粘土地基的有效 方法之一。该法是对天然地基，或先在地基中设置砂井、 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。
FLASH
28
（二）、排水固结法的设计与计算
在设计以前，应该进行详细的岩土工程勘察和土工试 验，以取得必要的设计资料。对以下各项资料应特别 加以重视：
（一）土层条件。通过适量的钻孔绘制出土层剖面图； 采取足够数目的试样以确定土的种类和厚度；土的成 层程度；透水层的位置；地下水位深度。
（二）固结试验。固结压力与孔隙比的关系曲线；固结 系数。
20
Vertical Wick Drains
21
水平排水体
Horizontal Drains
22Biblioteka 水平排水体Horizontal Drains
23
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
24
25
26
临时填土堆载预压
27
系统组成——加压系统
真空预压
Vacuum Consolidation
hi
其中 经验系数，堆载预压时正常固结饱和黏性土取1.1-1.4，荷
载大地基土较软弱时取大值，否则取小值；真空预压法取1.0-1.3，
真空堆载联合预压法时取1.0-1.3。
32
2 堆载预压法设计计算
预压期间沉降量的计算：
地基处理第八章排水固结法模版课件
塑料排水带一般采用聚乙烯或聚 丙烯等材料制成，宽度通常为 10~20cm，厚度为3~4mm。
塑料排水固结法适用于处理淤泥 、沼泽等软弱地基，具有排水效
果好、施工方便等优点。
真空预压排水固结法
01
真空预压排水固结法是通过在地基上设置砂垫层，并在砂垫层上覆盖一层密封膜 ，利用真空泵将膜内的空气抽出，形成负压，使土层中的水分被排出，加速地基 的固结过程。
历史与发展
历史
排水固结法起源于20世纪初，经过多年的研究和实践，其理论和技术不断完善 和发展。
发展
随着科技的进步和工程实践的积累，排水固结法的理论和技术不断得到改进和 创新，如采用新型排水材料、优化排水通道设计等，使其在地基处理中得到更 广泛的应用。
02
排水固结法分类与技术特点
Chapter
砂井排水固结法
优化调整
根据监测结果，对施工方 案进行优化调整，提高排 水固结法的实施效果和安 全性。
04
排水固结法案例分析
Chapter
某住宅楼工程案例
总结词：成功应用
详细描述：该案例展示了排水固结法在住宅楼工程中的成功应用。通过合理的排 水设计和固结处理，有效解决了地基沉降和稳定性问题，提高了住宅楼的安全性 和使用寿命。
结法则适用于处理大面积的软弱土地基。
03
效果
桩基具有较高的承载力和稳定性，但施工成本较高，且可能对周围环境
造成影响。排水固结法则成本较低，且对环境影响较小，但处理时间较
长。
06
排水固结法的优缺点与展望
Chapter
优点
经济性
排水固结法通常比其他地基处理方法成本更低，因为它利用了天 然土壤的排水性能，减少了工程材料的消耗。
软土地基处理方法
软土地基处理方法一、排水固结法排水固结法称为预压法，主要应用于淤泥性质的黏性土壤，黏性土壤的触变性、压缩性较强，含水量较大，在受外在压力的同时，土壤中的空隙会被挤压，排出其中的水分，增大土壤压力，使土质条件更稳定。
排水固结法的真实效果并未得到建筑学界的认可，针对不同的土壤条件，其预压的深度是否有效，应进行进一步证实。
随着科学技术的不断发展，建筑技术不断成熟，相关人员应不断完善预压法的理论研究，并在软土地基中广泛应用。
二、深层搅拌法该方法主要借助水泥、石灰等工地材料进行深层搅拌，可加强软土地基的稳固强化效果，以形成一种新型的复合地基，使其性质更稳定、可靠。
深层搅拌法主要作用于砂土、粉土，砂土在外力冲击下，会降低土壤强度，与外在材料充分融合。
这种方法对施工的周边环境影响较小，适合应用于地形复杂的软土地基施工中。
进行深层搅拌前，需要一个完整平实的场地，避免杂质影响固化剂的使用效果，后续的搅拌过程需要按照要求进行规范化的处理，保证施工进程满足相关质量要求。
三、粉喷桩复合地基处理法其主要作用于地势结构较低的情况，选择专业的建筑机械进行地基打孔，将按照比例配的固化剂添加到机械的钻孔中，通过钻孔使固化剂到达软土地基的底层，并发生相关化学反应，蒸发固化剂中水分，缩小软土地基的空隙，以加强软土地基的稳定性。
常见固化剂的材料主要为石灰、水泥，其成本较低，施工效果较好。
在施工过程中，为了保证固化剂具有较好的流动性，不发生结块，需要添加适量的外在液体。
在进行施工前，需要对地形、地基进行勘探，收集相关数据、信息，结合当前施工位置的实际情况，确定粉喷桩的具体位置，且应严格控制粉喷桩钻孔的范围。
在施工过程中，应配备专门的技术人员定期对机械设备进行检修维护，同时工作人员应明确工程进度，以便后期可根据实际情况及时调整施工方案，确保工程施工的质量、效率。
四、静动力排水固结法工作人员对排水固结法进行了改进，保留排水固结法压实的效果，增加了夯击工具，可有效加固软土地基的加固。
地基处理之排水固结法
• 设计要点: • (1)排水竖井得间距可按堆载法选用。(2)
砂井得砂料应选用中粗砂,其渗透系数应 大于 1×10-2cm/s。 • (3)真空预压区边缘应大于建筑物基础轮 廓线,每边增加量不得小于 3 0m。每块预 压面积宜尽可能大且呈方形。 • (4)真空预压得膜下真空度应稳定地保持 在650mmHg以上,且应均匀分布,竖井深 度范围内土层得平均固结度应大于 90%。
继续保持安静
• (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;
• (1)排水竖井分普通砂井、袋装砂井和塑料排水 带。普通砂井直径可取 300~ 500mm,袋装砂井直 径可取 70~120mm。塑料排水带得当量换算直径 可按下式计算:
dp
2(b )
• 式中 dp———塑料排水带当量换算直径 (mm);b———塑料排水带宽度 (mm);δ———塑 料排水带厚度 (mm)。
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• 式中:τf1——p1作用下,经过一段时间,地基 中某点得抗剪强度;τf0——地基土得天然 抗剪强度,由十字板剪切试验测定;∆τfc— —该点由于固结而增长得强度,通常取固 结度为70%;η——土体由于剪切蠕动而 引起强度衰减得折减系数,可取0、75~0、 9 ,剪切力大取低值,反之取高值。
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• 加压系统就是指对地基施加得荷载。 • 排水系统与加压系统总就是联合使用得。 • 目前,实际工程中应用较多得排水固结
法有砂井(塑料排水板)加载预压和砂井(塑 料排水板)真空预压。 • 排水固结一般适用于饱和软粘土、吹 填土、松散粉土、新近沉积土、有机质土 及泥炭土地基。应用范围包括路堤、仓库、 罐体、飞机跑道及轻型建筑物等。
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• (2) 排水竖井得平面布置可采用等边三角形或
堆载预压排水固结工艺讲解(清楚明了)
(4-5-1)
式中：
uo为自加荷后该点孔隙压力累计增加值(不考虑消散值)，kPa；
u′为自加荷后该点孔隙压力累计消散值，kPa；
ut为t时刻实测超孔隙水压力，kPa。
3 加荷速率的控制与优化
利用孔隙水压力的现场观测资料还可以有效地控制加荷速率， 避免加荷过快造成软土地基剪切破坏。
1) 有效应力途径法 堆载预压过程就是孔隙水压力增加和消散的过程，随着地基 中的孔隙水压力的变化，土中某点有效应力也随之变化。根据有 效应力的变化途径，可判断地基的稳定性和决定加荷速率及间歇 时间。 图4-5-2(a)所示为正常固结土莫尔强度包线和应力途径;
二 质量检验
1) 塑料排水带：必须在现场随机抽样送往实验室进行性能 指标的测试,其性能指标包括纵向通水量､复合体抗拉强度､滤 膜抗拉强度､滤膜渗透系数和等效孔径等｡
2) 变形监测：对预压工程,应进行地基竖向变形,侧向位移 和孔隙水压力等项目的监测，监测结果要满足规范要求｡
3) 地基质量检验内容：对于以抗滑稳定为控制要求的重要 工程,应在预压区内选择代表性地点预留孔位,在加载不同阶 段进行原位十字板剪切试验和取土进行室内土工试验｡
沉降观测包括地面沉降观测和深层沉降观测。地面观测可在 预压场地内布置沉降标；深层沉降采用磁环或分层沉降仪观测。
水平位移观测的主要方法是设置水平位移标，布置在预压场 地的对称轴线上场地边线以外，对于深层水平位移可采用测斜仪 测定。
5 卸荷标准
预压到某一程度后可卸载，卸载标准为： (1) 地面总沉降量大于预压荷载下最终计算沉降量 的80％； (2) 地基总固结度大于80％； (3) 地面沉降速率小于0.5～1.0mm／d，沉降变化 曲线趋于平缓。
7) 质量要求 ① 平面位置允许偏差小于10cm； ② 垂直度允许偏差1.5cm／m； ③ 排水带顶端必须高出地面，外露长度30(20～45)cm； ④ 排水带底标高偏差小于10cm； ⑤ 严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜现象；