排水固结法PPT课件

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5.2 加固原理
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
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5.2 加固原理
u
Usst u1u
加压系统
堆载预压 降水预压 真空预压 联合预压
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5.2 加固原理（堆载预压法）
原位自重应力 s 加压 建筑物附加应力 z
预加压力 t=(1.2~1.5) z （超载预压法）
C u2(C u1C u '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 设计的 wk.baidu.com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。
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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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
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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）
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1、瞬间加荷条件下砂井地基固结度计算 三维渗流固结问题
ut cvur1rr2u2 z2u2
• 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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第五章 排水固结法
5.1 概述 5.2 加固原理 5.3 排水固结法的设计与计算 5.4 施工工艺 5.5 加固效果检验 5.6 工程实例
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5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压
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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5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压 砂井 dw
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排水固结法
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真空预压
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-u
4
堆载预压 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
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f ctg
5
堆载预压的加载速率 p t
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排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；
dw
d e 1 .05 l 等边三角形
de
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d e 1 .13 l 正方形
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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；
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
dw
2(b
)
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2、间距l ——可按井径比n选用。
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5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压
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
预
压
加
荷
设
计
与
计
算
流
程 03:06
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加荷速率和加荷大小：取决于地基土的强度和稳
定性
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
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、确定排水砂垫层材料和厚度；
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。
可以分解成两个方向的固结问题叠加（ Carrillo ）
u t
c vz
2u z 2
u t
cvr
u r
1 r
2u r 2
其中
c vz
k z (1 e 0 ) wa
c vr
k r (1 e 0 ) wa
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u t
c vz
2u z2
UZ182ex p 2(Tv/4)
u u1 2u
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、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）
至少应超过最危险滑动面2m。
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5.3排水固结法的设计与计算－堆载预压
t
cvr
r
r r2
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求解，得到
U t 1 (1 U z)t1 ( U r)t —固结度
其中
Uztf(Tv)
Tv
cvzt H2
Urtf(Tr,n)
Tr
c vr t
d
2 e
查表取值
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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
e
e1
e2 s
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z t
p
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5.2 加固原理（堆载预压法）
排水
普通砂井 袋装砂井 塑料排水板 砂垫层
UZ182ex p 2(Tv/4)
Tv
cv H2
t
cv
k(1 e1)
a
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砂井
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第五章 排水固结法
5.1 概述 5.2 加固原理 5.3 排水固结法的设计与计算 5.4 施工工艺 5.5 加固效果检验 5.6 工程实例
第五章 排水固结法
5.1 概述 5.2 加固原理 5.3 排水固结法的设计与计算 5.4 施工工艺 5.5 加固效果检验 5.6 工程实例
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5.1 概述 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。
2、计算第一级荷载P1下地基强度增长值。
p
Cu1(CuCu '1)
p1
o
t
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3、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。
P2＝5.52cu1/k
5、计算P2作用下地基固结后强度值Cu2。