地基处理-排水固结法

1、材料：中粗砂，粘粒含量不宜大于3％， 砂料中可混有少量粒径小于50mm的砾石，渗 透系数大于10－2 cm/s。 2、厚度：小于500mm。
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三、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；
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堆
载20
预来自百度文库
压
加
荷
设
计
与
计
算
流
程
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加荷速率和加荷大小：取决于地基土的强度和稳 定2性1
1
12.5 排水固结法
12.5.1加固原理与应用条件 12.5.2排水固结法的设计与计算 12.5.3真空预压法及其设计要点
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2
排水加固法
排水系统 加压系统
竖向
横向
堆载预压 降水预压 真空预压 联合预压
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。
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1、瞬间加荷条件下砂井地基固结度计算 三2维5 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
其中
U zt f (Tv ) U rt f (Tr , n)
Tv

cvzt H2
Tr

cvr t
d
2 e
查表取值
增加井径dw 与减小间距 de哪个有效？
n re de —井径比 rw dw
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2、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算
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2、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算
1、利用地基土的天然抗剪强度—第一级容许施
加的荷载P1。 P1＝5.52cu/k
2、计算第一级荷载P1下地基强度增长值。
p
Cu1 (Cu Cu' 1)
p1
o
t
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322、计算P1作用下达到固结度70％所需的时间 （可由固结度与时间的关系求得） ——确定第二级荷载开始施加的时间。 4、根据Cu1计算第二级所施加的荷载P2。
5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压
砂1井3 dw
dw
de 1.05l 等边三角形 de
de 1.13l 正方形
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一14、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
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排水固结法
3
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真4 空预压
-u
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堆5 载预压 2 1
堆载过快易失稳
分级堆载 竖向排水砂井、塑料排水板 水平排水垫层
真空预压不会失稳
f c tg

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堆6 载预压的加载速率 p t
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排7水固结法的主要目的：
减少地基沉降，使地基的沉降在加载预压期间 大部分或基本完成；
2(b ) dw
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15
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
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一16、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； 3、深度
应根据建筑物对地基的稳定性、变形要 求和工期确定。（反复试算）
s

加压系统
堆载预压 降水预压 真空预压 联合预压
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加压
原位自重应力 s 建筑物附加应力 z 预加压力 t=(1.2~1.5) z （超载预压法）
e
e1
e2 s
z t
p
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11
排水
普通砂井 袋装砂井 塑料排水板 砂垫层
UZ

1

8
2
exp( 2Tv

2u r 2

其中
cvz

kz (1 e0 )
wa
cvr

kr (1 e0 )
wa
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u
2u
t26
cvz
z 2
u u 1 2u
t

cvr

r
r

r 2

UZ
8
1 2
exp( 2Tv
/ 4)
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求27解，得到
Ut 1 (1U zt )(1Urt ) —固结度
通过排水固结，加速地基土抗剪强度的增长，提高地基强度及稳定性； 消除欠固结软土地基中桩的负摩阻力，并可消除竣工后地基的不均匀沉降等。
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8
土的固结就是孔隙水压消散和有效应力不断增加的过程， 这一过程遵循有效应力原理：
u 19:26
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u
U st u 1 u
P2＝5.52cu1/k
5、计算P2作用下地基固结后强度值Cu2。
Cu 2 (Cu1 Cu' 2 )
依次按上述步骤，算出各级加荷荷载Pi和加荷 时间，直到超出设计荷载。 6、需进行每一级荷载下地基稳定性验算。
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堆载预压
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设计的
关键问题
四、计算地基土的固结度、强度增长、抗滑稳 定性和变形。
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2、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算
30
排 水 固 结 竖 向 排 水 固 向 内 经 向 排水 竖 向 和 向 内 说明
条件 结uz > 30% 固结
径向排水固 结（竖井穿透
参数 α
至少应超过最危险滑动面2m。
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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； 二、确定排水砂垫层材料和厚度； 三、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； 四、计算地基土的固结度、强度增长、抗滑 稳定性和变形
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二、1确8 定排水砂垫层材料和厚度；
根据各级荷载下不同时间的固结度，推算 地基强度的增长值，分析地基的稳定性，确定 相应的加荷计划。
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1、瞬间加荷条件下砂井地基固结度计算 2、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算 3、瞬间加荷条件下砂井地基固结度计算（考虑涂抹和井阻影响） 4、多级逐渐加荷条件下砂井地基固结度计算（考虑涂抹和井阻影响）
/ 4)
Tv

cv H2
t
cv

k (1 e1)
a
砂井
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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； 二、确定排水砂垫层材料和厚度； 三、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； 四、计算地基土的固结度、强度增长、抗滑 稳定性和变形
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