基础工程—地基处理

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真空预压处理现场鸟瞰
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排水预压法的其他一些现场施工照片
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2.2 砂井地基固结度的计算
用固结度表示为： 1U rz(1U r)1 (U z)
竖向固结度由太沙基一维理论计算。
径向固结度等应变条件下用下式： Ur 1exp(F 8TH)
TH
cH t
d
2 e
F n2 lnn3n21
n2 1
4n2
井径比 n d e dw
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gravel
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系统组成——排水系统 Vertical Wick Drains
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Vertical Wick Drains
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水平排水体
Horizontal Drains
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水平排水体
Horizontal Drains
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3．砂井排列
正三角形排列
正方形排列
排水路径
ห้องสมุดไป่ตู้
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l
de
de
l
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4. 砂井的布置范围:
大出基础轮廓线2~4m。
5. 砂垫层
在砂井顶面应铺设排水砂垫层，以连接砂井，引出从上层排入砂井的 渗流水。砂垫层的厚度一股为0.3~0.5m(水下砂垫层厚度为1.0m左右)。 如砂料缺乏，可采用连通砂井的纵横砂沟代替整片砂垫层。
1．砂井直径和间距 常采用“细而密”原则。 一般砂井直径：300~400mm；间距：6~8倍井径。 袋装砂井直径：70~120mm；间距：15~30倍井径。
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2．砂井长度
根据现场各种因素定。（土层厚、有无透水层、压缩层厚度、承压 水、稳定控制、沉降控制量等）一般10~25米。
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2.3 地基抗剪强度增长的预计
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3 真空预压法
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真空膜
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水气收集管道系统
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水气收集管道系统
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工作原理
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处理效果数据
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真空预压模型试验
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。
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加压系统
排水系统
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排水固结法的种类
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(包括袋装砂井、塑料排水板等)堆载预压 法、真空预压法、降低地下水位法和电渗法。
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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地基处理技术 Technical of Soil Improvement
排水固结技术
Drain Consolidation
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1 概述
排水固结法能解决软粘土地基的沉降和稳定问题。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。同时可增加 地基土的抗剪强度，提高地基的承载力和稳定性。
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采用竖向排水固结与不采用竖向排水固结的实测沉降-时间曲线对比
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不排水-等载预压排水-超载预压排水的沉降曲线
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竖向排水提高边坡稳定性
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系统组成——排水系统
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系统组成——排水系统
材料
Wick Drains sand
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2 砂井排水固结设计计算
丹尼尔.莫兰（Daniel.E.Moran）最早（1925年）将垂直砂井用于 土的深层加固，1926年获得专利。
Sand Drains
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2.1 砂井设计
砂井地基的设计工作即为选择适当的砂井长度、直径、间距、以及形 成有效的砂井排水系统所需的材料、砂垫层厚度等，以随地基在批载 预压过程中，在预期的时间内，达到所需要的固结度(通常定为80％)。
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2．逐渐加荷条件下地基固结度的计算
目前常用的有太沙基修正法和曾国熙提出的改进的高木俊介法， 理论上可以证明，能者是近似的，而后者是精确的。改进的高木俊 介法通常将实际荷载简化为多级等速加荷，最常用的公式为；
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1.1 排水固结法的原理
排水垫层
水平排水盲沟
竖向排水体
加固软土 层
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排水固结法的原理
堆载预压法就是用填上等外加荷 载来增加总应力σ并使超静孔隙 水压力u消散从而增加有效应力σ’ 的方法。 降低地下水位和电渗排水法是总 应力不变,减少孔隙水压力来增 加有效应力σ’的方法。
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1.2 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
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沉降问题 (settlement problems)
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采用竖向排水固结与不采用竖向排水固结的实测沉降-时间曲线对比
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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
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临时填土堆载预压
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系统组成——加压系统
真空预压
Vacuum Consolidation
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预压法是以事先完成的沉降和由于固结使地基强度 增长的两个要素为目标的，这种加固方法成立的背景， 是以具有饱和粘性土地基由于固结而增加强度，以及所 谓一旦地基固结沉降，即使卸掉荷载实际上也不恢复原 来状态这两种条件而构成的。