地基處理排水固結(jié)法培訓(xùn)講義t共112

排水固結(jié)技術(shù)DrainConsolidation地基處理SoilImprovement1概述

排水固結(jié)法解決的問(wèn)題（1）沉降問(wèn)題。使地基的沉降在加載預(yù)壓期間大部分或基本完成，使建筑物在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降和沉降差。（2）穩(wěn)定問(wèn)題。加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性排水固結(jié)法是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組合而成的。排水固結(jié)法（Consolidation）是處理軟粘土地基的有效方法之一。該法是對(duì)天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井、塑料排水帶等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載，或是在建筑物建造以前，在場(chǎng)地先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)根據(jù)排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的不同，排水固結(jié)法可分為堆載預(yù)壓法、砂井(包括袋裝砂井、塑料排水板等)堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降低地下水位法和電滲法。排水固結(jié)法的種類(lèi)堆載預(yù)壓法和砂井堆載預(yù)壓法唯一的區(qū)別在于：前者的排水系統(tǒng)以天然地基土層本身為主；而后者在天然地基中還人為地增設(shè)了諸如砂井等排水系統(tǒng)。主要用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基。砂井法特別適用于存在連續(xù)薄砂層地基；真空預(yù)壓法適用于能在加固區(qū)形成穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基；降低地下水位法、真空預(yù)壓法和電滲法都適用于加固很軟弱的軟土地基。適用范圍

1.1排水固結(jié)法的原理

加固軟土層豎向排水體排水墊層水平排水盲溝堆載預(yù)壓法就是用填土等外加荷載來(lái)增加總應(yīng)力σ并使超靜孔隙水壓力u消散從而增加有效應(yīng)力σ’的方法。降低地下水位和電滲排水法是總應(yīng)力不變,減少孔隙水壓力來(lái)增加有效應(yīng)力σ’的方法。排水固結(jié)法的原理真空預(yù)壓法通過(guò)砂墊層內(nèi)埋設(shè)的吸水管道，用真空裝置抽氣，使其形成真空，增加地基的有效應(yīng)力。主要反映在以下方面：1.薄膜上壓差荷載2.地下水位降低引起附加應(yīng)力增加；3.封閉起泡排除，增強(qiáng)滲透性。排水固結(jié)法的原理堆載預(yù)壓與真空預(yù)壓法加固原理對(duì)比編號(hào)對(duì)比方面堆載預(yù)壓法真空預(yù)壓法1加載方式堆重抽真空2地基中的總應(yīng)力增加，正壓固結(jié)不變，負(fù)壓固結(jié)3排水系統(tǒng)中的水壓力近似靜水壓力小于靜水壓力4地基中的水壓力由超孔壓至靜水壓力由靜水壓消散至負(fù)壓5地基土水流特性向四周流動(dòng)－擠水由四周流來(lái)－吸水6加載速率嚴(yán)加控制不需控制1.3排水固固結(jié)法法的應(yīng)應(yīng)用范范圍用于處處理軟軟粘土土地基基，是是十分分有效效的方方法。。按照使使用目目的可可以解解決兩兩個(gè)問(wèn)問(wèn)題沉降問(wèn)問(wèn)題穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題沉降問(wèn)問(wèn)題(settlementproblems)采用豎豎向排排水固固結(jié)與與不采采用豎豎向排排水固固結(jié)的的實(shí)測(cè)測(cè)沉降降-時(shí)間曲曲線(xiàn)對(duì)對(duì)比采用豎豎向排排水固固結(jié)與與不采采用豎豎向排排水固固結(jié)的的實(shí)測(cè)測(cè)沉降降-時(shí)間曲曲線(xiàn)對(duì)對(duì)比不排水水-等載預(yù)預(yù)壓排排水-超載預(yù)預(yù)壓排排水的的沉降降曲線(xiàn)線(xiàn)穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題(stabilizationproblems)地基間間歇式式加荷荷的應(yīng)應(yīng)力路路徑豎向排排水提提高邊邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性性系統(tǒng)組組成——排水系系統(tǒng)系統(tǒng)組組成——排水系系統(tǒng)材料WickDrainssandgravel系統(tǒng)組組成——排水系系統(tǒng)VerticalWickDrainsVerticalWickDrainsHorizontalDrains水平排排水體體HorizontalDrains水平排排水體體系統(tǒng)組組成——加壓系系統(tǒng)堆載橋頭高高填土土堆載載預(yù)壓壓場(chǎng)地高高填土土堆載載預(yù)壓壓臨時(shí)填填土堆堆載預(yù)預(yù)壓VacuumConsolidation系統(tǒng)組組成——加壓系系統(tǒng)真空預(yù)預(yù)壓FLASH（二））、排排水固固結(jié)法法的設(shè)設(shè)計(jì)與與計(jì)算算在設(shè)計(jì)計(jì)以前前，應(yīng)應(yīng)該進(jìn)進(jìn)行詳詳細(xì)的的巖土土工程程勘察察和土土工試試驗(yàn)，，以取取得必必要的的設(shè)計(jì)計(jì)資料料。對(duì)對(duì)以下下各項(xiàng)項(xiàng)資料料應(yīng)特特別加加以重重視：：（一））土層層條件件。通通過(guò)適適量的的鉆孔孔繪制制出土土層剖剖面圖圖；采采取足足夠數(shù)數(shù)目的的試樣樣以確確定土土的種種類(lèi)和和厚度度；土土的成成層程程度；；透水水層的的位置置；地地下水水位深深度。。（二））固結(jié)結(jié)試驗(yàn)驗(yàn)。固固結(jié)壓壓力與與孔隙隙比的的關(guān)系系曲線(xiàn)線(xiàn)；固固結(jié)系系數(shù)。。（三））軟粘粘土層層的抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度及及沿深深度的的變化化情況況。（四））砂井井及砂砂墊層層所用用砂料料的粒粒度分分布、、含泥泥量等等。1.排水水固固結(jié)結(jié)法法設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)流流程程圖圖預(yù)壓壓法法是是以以事事先先完完成成的的沉沉降降和和由由于于固固結(jié)結(jié)使使地地基基強(qiáng)強(qiáng)度度增增長(zhǎng)長(zhǎng)的的兩兩個(gè)個(gè)要要素素為為目目標(biāo)標(biāo)的的，，這這種種加加固固方方法法成成立立的的背背景景，，是是以以具具有有飽飽和和粘粘性性土土地地基基由由于于固固結(jié)結(jié)而而增增加加強(qiáng)強(qiáng)度度，，以以及及所所謂謂一一旦旦地地基基固固結(jié)結(jié)沉沉降降，，即即使使卸卸掉掉荷荷載載實(shí)實(shí)際際上上也也不不恢恢復(fù)復(fù)原原來(lái)來(lái)狀狀態(tài)態(tài)這這兩兩種種條條件件而而構(gòu)構(gòu)成成的的。。設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)內(nèi)容容：：加壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)：：堆堆載載預(yù)預(yù)壓壓計(jì)計(jì)劃劃及及材材料料選選用用排水水系系統(tǒng)統(tǒng)：：豎豎向向排排水水體體材材料料選選用用、、排排水水體體長(zhǎng)長(zhǎng)度度、、斷斷面面、、平平面面布布置置2堆載載預(yù)預(yù)壓壓法法設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算總沉沉降降量量的的計(jì)計(jì)算算：：2堆載載預(yù)預(yù)壓壓法法設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算其中中分分別別為為瞬瞬時(shí)時(shí)沉沉降降、、主主固固結(jié)結(jié)沉沉降降和和次次固固結(jié)結(jié)沉沉降降，，若若忽忽略略次次固固結(jié)結(jié)沉沉降降則則：：其中中經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)系系數(shù)數(shù)，，堆堆載載預(yù)預(yù)壓壓時(shí)時(shí)正正常常固固結(jié)結(jié)飽飽和和黏黏性性土土取取1.1-1.4，，荷荷載載大大地地基基土土較較軟軟弱弱時(shí)時(shí)取取大大值值，，否否則則取取小小值值；；真真空空預(yù)預(yù)壓壓法法取取1.0-1.3，真真空空堆堆載載聯(lián)聯(lián)合合預(yù)預(yù)壓壓法法時(shí)時(shí)取取1.0-1.3。預(yù)壓壓期期間間沉沉降降量量的的計(jì)計(jì)算算：：2堆載載預(yù)預(yù)壓壓法法設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算其中中為為地地基基平平均均固固結(jié)結(jié)度度在在豎豎向向排排水水情情況況下下，，采采用用太太沙沙基基固固結(jié)結(jié)理理論論計(jì)計(jì)算算；；對(duì)對(duì)于于布布置置豎豎向向排排水水體體的的地地基基，，采采用用沙沙井井固固結(jié)結(jié)理理論論。。2堆載載預(yù)預(yù)壓壓法法設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算逐級(jí)級(jí)加加載載條條件件下下固固結(jié)結(jié)度度計(jì)計(jì)算算改進(jìn)進(jìn)太太沙沙基基法法假假定定：：（1））每每一一級(jí)級(jí)荷荷載載所所引引起起的的固固結(jié)結(jié)過(guò)過(guò)程程是是獨(dú)獨(dú)立立的的，，與與上上一一級(jí)級(jí)荷荷載載引引起起的的固固結(jié)結(jié)度度無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)；；(2)總總固固結(jié)結(jié)度度等等于于各各級(jí)級(jí)荷荷載載增增量量作作用用下下固固結(jié)結(jié)度度的的疊疊加加；；(3)每每一一級(jí)級(jí)荷荷載載增增量量pi在在等等速速加加荷荷經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)時(shí)時(shí)間間t的的固固結(jié)結(jié)度度與與在在t／／2時(shí)時(shí)的的瞬瞬時(shí)時(shí)加加荷荷的的固固結(jié)結(jié)度度相相同同，，也也即即計(jì)計(jì)算算固固結(jié)結(jié)的的時(shí)時(shí)間間為為t／／2；；2堆載預(yù)壓壓法設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算逐級(jí)加載載條件下下固結(jié)度度計(jì)算改進(jìn)太沙沙基法假假定：(4)在在加荷停停止以后后,在在恒載作作用期間間的固結(jié)結(jié)度，即即時(shí)間t大于Ti，(此處Ti為pi的加加載期)時(shí)的固固結(jié)度和和在Ti/2時(shí)時(shí)瞬時(shí)加加荷pi后經(jīng)過(guò)過(guò)時(shí)(t-Ti/2)時(shí)的固固結(jié)度相相同；(5)所所算得的的固結(jié)度度僅是對(duì)對(duì)本級(jí)荷荷載而言言，對(duì)總總荷載還還要按荷荷載的比比例進(jìn)行行修正。。2堆載預(yù)壓壓法設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算逐級(jí)加載載條件下下固結(jié)度度計(jì)算改進(jìn)太沙沙基法假假定：2堆載預(yù)壓壓法設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算2.1堆載預(yù)壓壓的計(jì)算算步驟1.利利用地基基的天然然抗剪強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算算第一級(jí)級(jí)容許施施加的荷荷載p1。一般可按按斯開(kāi)普普頓極限限荷載的的半經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式作作初步估估算：對(duì)飽和的的軟黏土土，可按按下式估估算，即即：對(duì)長(zhǎng)條梯梯形填土土，可根根據(jù)Fellenius公式估算算，即：2堆載預(yù)壓壓法設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算2.1堆載預(yù)壓壓的計(jì)算算步驟2.計(jì)算第一一級(jí)荷載載下地基基強(qiáng)度增增長(zhǎng)值。。其中為為p1作作用下地地基固結(jié)結(jié)強(qiáng)度增增長(zhǎng)，然然后計(jì)算算出強(qiáng)度度增長(zhǎng)量量。3.計(jì)算p1作用下達(dá)達(dá)到所定定固結(jié)度度所需要要的時(shí)間間。達(dá)到某一一固結(jié)度度所需時(shí)時(shí)間可根根據(jù)固結(jié)結(jié)度與時(shí)時(shí)間的關(guān)關(guān)系求得得。這一一步計(jì)算算的目的的是確定定第一級(jí)級(jí)荷載停停歇的時(shí)時(shí)間，亦亦即第二二級(jí)荷載載開(kāi)始施施加的時(shí)時(shí)間。4.根據(jù)第2步所得到到的地基基強(qiáng)度τf1計(jì)算第二二級(jí)所能能施加的的荷載p2，即同樣求出出在p2作用下地地基固結(jié)結(jié)度達(dá)一一定的強(qiáng)強(qiáng)度時(shí)所所需時(shí)間間，然后后計(jì)算第第三級(jí)所所能施加加的荷載載。依次次可計(jì)算算出以后后各級(jí)荷荷載和停停歇時(shí)間間，初步步的加荷荷計(jì)劃也也就確定定下來(lái)。。5.對(duì)按以上上步驟確確定的加加荷計(jì)劃劃進(jìn)行每每一級(jí)荷荷載下地地基的穩(wěn)穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算。如穩(wěn)定性性不滿(mǎn)足足，則調(diào)調(diào)整加荷荷計(jì)劃。。6.計(jì)算預(yù)壓壓荷載下下地基的的最終沉沉降量和和預(yù)壓期期間的沉沉降量。。這一項(xiàng)計(jì)計(jì)算的目目的在于于確定預(yù)預(yù)壓荷載載卸除的的時(shí)間，，這時(shí)地地基在預(yù)預(yù)壓荷載載下所完完成的沉沉降量已已達(dá)設(shè)計(jì)計(jì)要求，，所剩留留的沉降降為建筑筑物所允允許。2.2超載預(yù)壓壓實(shí)際工程程中還往往往采用用超載預(yù)預(yù)壓方法法來(lái)消除除主固結(jié)結(jié)沉降，，以縮短短預(yù)壓時(shí)時(shí)間。預(yù)預(yù)壓期間間任一時(shí)時(shí)刻地基基沉降量量可表示示為：上式可用用于：(1)確定所需需的超載載壓力值值ps以保證在在使用荷荷載pf作用下預(yù)預(yù)期的總總沉降量量在給定定的時(shí)間間內(nèi)完成成；(2)確定在給給定超載載下達(dá)到到預(yù)定沉沉降量所所需要的的時(shí)間。。為了消除除永久性性荷載下下的固結(jié)結(jié)沉降，，只要將將超載保保持到時(shí)時(shí)間tsR時(shí)刻，以以使超載載作用下下，地基基的固結(jié)結(jié)沉降量量等于永永久荷載載下的最最終固結(jié)結(jié)沉降，，即ssR＝sf，為了消除除超載卸卸除以后后繼續(xù)發(fā)發(fā)生的主主固結(jié)沉沉降，超超載應(yīng)維維持到使使上層中中間部位位的固結(jié)結(jié)度Uz（f+s）達(dá)到下式式要求：：超載預(yù)壓壓的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)該方法要要求將超超載保持持到pf作用下所所有點(diǎn)都都完全固固結(jié)為止止，這時(shí)時(shí)土層的的大部分分將處于于超固結(jié)結(jié)狀態(tài)。。因此，，這是一一個(gè)安全全度較大大的方法法，它預(yù)預(yù)估的ps值或超載載時(shí)間都都大于實(shí)實(shí)際所需需的值。。對(duì)于有機(jī)機(jī)質(zhì)粘土土、泥炭炭上等，，其次固固結(jié)沉降降是重要要的，采采用超載載預(yù)壓法法對(duì)減小小永久荷荷載下的的次固結(jié)結(jié)沉降有有一定效效果。超載預(yù)壓壓排水與與動(dòng)力置置換相結(jié)結(jié)合3砂井排水水固結(jié)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算丹尼爾.莫蘭（Daniel.E.Moran）最早（1925年）將垂直直砂井用于于土的深層層加固，1926年獲得專(zhuān)利利。SandDrains3.1砂井設(shè)計(jì)砂井地基的的設(shè)計(jì)工作作即為選擇適當(dāng)?shù)牡纳熬L(zhǎng)度度、直徑、、間距、以以及形成有有效的砂井井排水系統(tǒng)統(tǒng)所需的材材料、砂墊墊層厚度等等，以隨地基基在批載預(yù)預(yù)壓過(guò)程中中，在預(yù)期期的時(shí)間內(nèi)內(nèi)，達(dá)到所所需要的固固結(jié)度(通常定為80％)。1．砂井直徑徑和間距常采用“細(xì)而密”原則。一般砂井直直徑：300~500mm；間距：6~8k倍井徑。袋裝砂井（（塑料排水水帶）直徑徑：70~120mm；間距：15~22k倍井徑。2．砂井長(zhǎng)度度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各各種因素定定。（土層層厚、有無(wú)無(wú)透水層、、壓縮層厚厚度、承壓壓水、穩(wěn)定定控制、沉沉降控制量量等）一般般10~25米。（1）根據(jù)建筑筑物對(duì)地基基的穩(wěn)定性性、變形和和工期要求求定。（2）對(duì)以地基基抗滑穩(wěn)定定性控制的的工程，應(yīng)應(yīng)取至危險(xiǎn)險(xiǎn)滑動(dòng)面以以下2m；（3）對(duì)以變形形控制的建建筑工程，，應(yīng)以限定定的預(yù)壓時(shí)時(shí)間內(nèi)完成成的變形量量確定，宜宜穿透受壓壓土層。3．砂井排列列正三角形排排列正方形排列列排水路徑lldede4.砂井的布置置范圍:不小于建筑筑物基礎(chǔ)外外緣的范圍圍。5.砂墊層在砂井頂面面應(yīng)鋪設(shè)排排水砂墊層層，以連接接砂井，引引出從上層層排入砂井井的滲流水水。砂墊層層的厚度不不小于0.5m(水下砂墊層層厚度為1.0m左右)。如砂料缺缺乏，可采采用連通砂砂井的縱橫橫砂溝代替替整片砂墊墊層。預(yù)壓壓區(qū)邊緣應(yīng)應(yīng)設(shè)排水溝溝，預(yù)壓區(qū)區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)與與砂墊層相相連的排水水盲溝，間間距不宜大大于20m砂墊層砂料料宜用中粗粗砂，粘粒粒含量不應(yīng)應(yīng)大于3%，砂料可含少少量粒徑不不大于50mm礫石，干密密度應(yīng)大于于1.5t/m3,滲透系數(shù)應(yīng)應(yīng)大于1*10-2cm/s.horizontaldrainsystemisinstalledtocollectwatersqueezedintothecrushedstoneblanket.jpgHorizontaldrainsareinstalledinsandblankettocollectwatertobedischargedfromverticaldrains.jpgHeavyclayisplacedatopverticalandhorizontaldrainsystemstosqueezewateroutofthebogandcompactthesoftsubsoils3.3砂井地基固固結(jié)度的計(jì)計(jì)算1．瞬時(shí)加荷荷條件下砂砂井地基固固結(jié)度的計(jì)計(jì)算1940~1942年，巴倫（（Barron）根據(jù)太沙沙基固結(jié)理理論，提出出砂井的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算方方法。砂井固結(jié)理理論假定：：1.每個(gè)砂井有有效影響范范圍為一直直徑為de的圓柱體，，圓柱體中中的土體中中水向砂井井滲流，圓圓柱邊界無(wú)無(wú)滲流；2.砂井地基表表面受均布布荷載作用用，地基中中的附加應(yīng)應(yīng)力分布不不隨深度而而變化；3.荷載是一次次施加上去去的，即加加荷開(kāi)始時(shí)時(shí)，外荷載載全為孔隙隙水壓力；；4.整個(gè)壓密過(guò)過(guò)程中，地地基土的滲滲透系數(shù)不不變；5.井壁上面受受砂井施工工的涂抹作作用影響不不計(jì)。3.3砂井地基固固結(jié)度的計(jì)計(jì)算1．瞬時(shí)加荷荷條件下砂砂井地基固固結(jié)度的計(jì)計(jì)算1940~1942年，巴倫（（Barron）根據(jù)太沙沙基固結(jié)理理論，提出出砂井的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算方方法。固結(jié)微分方方程：根據(jù)卡里羅羅理論：任任意一點(diǎn)的的孔隙水壓壓力u有如下關(guān)系系：用固結(jié)度表表示為：豎向固結(jié)度度由太沙基基一維理論論計(jì)算。徑向固結(jié)度度等應(yīng)變條條件下用下下式：井徑比總固結(jié)度（（大于30%時(shí)）：故考慮井阻和和涂抹作用用時(shí)：kw、kh、ks－砂井砂、、地基土和和砂井涂抹抹土層的滲滲透系數(shù)；；s－涂抹比，，砂井涂抹抹后的直徑徑ds與砂井直徑徑dw之比；L－豎井深度度；qw－豎井縱向向通水量。。2．逐漸加荷荷條件下地地基固結(jié)度度的計(jì)算目前常用的的有太沙基修正正法和曾國(guó)熙提提出的改進(jìn)的高木木俊介法，理論上可可以證明，，能者是近近似的，而而后者是精精確的。改改進(jìn)的高木木俊介法通通常將實(shí)際際荷載簡(jiǎn)化化為多級(jí)等等速加荷，，最常用的的公式為；；影響砂井固固結(jié)度的幾幾個(gè)因素1．關(guān)于初始始孔隙水壓壓力上述計(jì)算砂砂井固結(jié)度度的公式，，都是假設(shè)設(shè)初始孔隙隙水應(yīng)力等等于地面荷荷載強(qiáng)度，，且整個(gè)砂砂井地基中中應(yīng)力分布布是相同的的。只有當(dāng)當(dāng)荷載面的的寬度足夠夠大時(shí)，這這些假設(shè)才才與實(shí)際基基本符合。。一般認(rèn)為為當(dāng)荷載面面的寬度等等于砂井的的長(zhǎng)度時(shí)，，采用這樣樣的假設(shè)其其誤差就可可忽略不計(jì)計(jì)。2．關(guān)于涂抹抹作用當(dāng)排水豎井井采用擠土土方式施工工時(shí)，應(yīng)考考慮涂抹對(duì)對(duì)土體固結(jié)結(jié)的影響，，涂抹區(qū)土土的水平向向滲透系數(shù)數(shù)ks，可取(1/5-1/3)kh。涂抹區(qū)直直徑ds與豎井直徑徑dw的比值s可取2.0-3.0，對(duì)中等靈靈敏黏性土土取低值，，對(duì)高靈敏敏黏性士取取高值；3．關(guān)于砂料料的阻力砂井井中中砂砂料料對(duì)對(duì)滲滲流流也也有有阻阻力力，，產(chǎn)產(chǎn)生生水水頭頭損損失失。。從從巴巴倫倫理理論論解解可可得得到到：：當(dāng)當(dāng)井井徑徑比比為為7～15，井井的的有有效效影影響響直直徑徑小小于于砂砂井井深深度度時(shí)時(shí)其其阻阻力力影影響響很很小小。。當(dāng)豎豎井井的的縱縱向向通通水水量量qｗ與與天天然然土土層層水水平平向向滲滲透透系系數(shù)數(shù)kh的比比值值較較小小且且長(zhǎng)長(zhǎng)度度又又較較長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)時(shí)，，尚尚應(yīng)應(yīng)考考慮慮井井阻阻影影響響。。排水水系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)1．豎豎向向排排水水體體材材料料選選擇擇豎向向排排水水體體可可采采用用普普通通砂砂井井、、袋袋裝裝砂砂井井和和塑塑料料排排水水帶帶。。若若需需要要設(shè)設(shè)置置豎豎向向排排水水體體長(zhǎng)長(zhǎng)度度超超過(guò)過(guò)20m，建建議議采采用用普普通通砂砂井井。。2．豎豎向向排排水水體體深深度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)豎向向排排水水體體深深度度主主要要根根據(jù)據(jù)土土層層的的分分布布、、地地基基中中附附加加應(yīng)應(yīng)力力大大小小、、施施工工期期限限和和施施工工條條件件以以及及地地基基穩(wěn)穩(wěn)定定性性等等因因素素確確定定。。(1)當(dāng)軟軟土土層層不不厚厚、、底底部部有有透透水水層層時(shí)時(shí)，，排排水水體體應(yīng)應(yīng)盡盡可可能能穿穿透透軟軟土土層層；；(2)當(dāng)深深厚厚的的高高壓壓縮縮性性土土層層間間有有砂砂層層或或砂砂透透鏡鏡體體時(shí)時(shí)，，排排水水體體應(yīng)應(yīng)盡盡可可能能打打至至砂砂層層或或砂砂透透鏡鏡體體；；而而采采用用真真空空預(yù)預(yù)壓壓時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)盡盡量量避避免免排排水水體體與與砂砂層層相相連連接接，，以以免免影影響響真真空空效效果果；；(3)對(duì)于于無(wú)無(wú)砂砂層層的的深深厚厚地地基基則則可可根根據(jù)據(jù)其其穩(wěn)穩(wěn)定定性性及及建建筑筑物物在在地地基基中中造造成成的的附附加加應(yīng)應(yīng)力力與與自自重重應(yīng)應(yīng)力力之之比比值值確確定定(一般般為為0.1～0.2)；(4)按穩(wěn)穩(wěn)定定性性控控制制的的工工程程，，如如路路堤堤、、土土壩壩、、岸岸坡坡、、堆堆料料等等，，排排水水體體深深度度應(yīng)應(yīng)通通過(guò)過(guò)穩(wěn)穩(wěn)定定分分析析確確定定，，排排水水體體長(zhǎng)長(zhǎng)度度應(yīng)應(yīng)大大于于最最危危險(xiǎn)險(xiǎn)滑滑動(dòng)動(dòng)面面的的深深度度；；(5)按沉沉降降控控制制的的工工程程，，排排水水體體長(zhǎng)長(zhǎng)度度可可從從壓壓載載后后的的沉沉降降量量滿(mǎn)滿(mǎn)足足上上部部建建筑筑物物容容許許的的沉沉降降量量來(lái)來(lái)確確定定。。豎向向排排水水體體長(zhǎng)長(zhǎng)度度一一般般為為10～25m。排水水系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)3.豎向向排排水水體體平平面面布布置置設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)普通通砂砂井井直直徑徑一一般般為為300～500mm。袋裝裝砂砂井井直直徑徑一一般般為為70～l20mm。塑料料排排水水帶帶常常用用當(dāng)當(dāng)量量直直徑徑表表示示，，塑塑料料排排水水帶帶寬寬度度為為b，厚厚度度為為δ，則則換換算算直直徑徑可可按按下下式式計(jì)計(jì)算算：：排水水豎豎井井的的間間距距可可根根據(jù)據(jù)地地基基土土的的固固結(jié)結(jié)特特性性和和預(yù)預(yù)定定時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)所所要要求求達(dá)達(dá)到到的的固固結(jié)結(jié)度度確確定定。。設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)，，豎豎井井的的間間距距可可按按井井徑徑比比n選用用(對(duì)塑塑料料排排水水帶帶可可取取dw=dp)。塑塑料料排排水水帶帶或或袋袋裝裝砂砂井井的的間間距距可可按按n=l5～22選用用，，普普通通砂砂井井的的間間距距可可按按n=6～8選用用。。豎向向排排水水體體的的布布置置范范同同一一般般比比建建筑筑物物基基礎(chǔ)礎(chǔ)范范圍圍稍稍大大為為好好。。擴(kuò)擴(kuò)大大的的范范圍圍可可由由基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的輪輪廓廓線(xiàn)線(xiàn)向向外外增增大大約約2～4m。排水水系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)4．砂砂料料設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)制作作砂砂井井的的砂砂宜宜用用中中粗粗砂砂，，砂砂的的粒粒徑徑必必須須能能保保證證砂砂井井具具有有良良好好的的透透水水性性。。砂砂的的粒粒度度要要不不被被黏黏土土顆顆粒粒堵堵塞塞。。砂砂應(yīng)應(yīng)是是潔潔凈凈的的，，不不應(yīng)應(yīng)有有草草根根等等雜雜物物，，其其黏黏粒粒含含量量不不應(yīng)應(yīng)大大于于3％。。5．地地表表排排水水砂砂墊墊層層設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)為了了使使砂砂井井排排水水有有良良好好的的通通道道，，砂砂井井頂頂部部必必須須鋪鋪設(shè)設(shè)砂砂墊墊層層。。以以連連通通各各砂砂井井將將水水排排到到工工程程場(chǎng)場(chǎng)地地以以外外。。砂砂墊墊層層采采用用中中粗粗砂砂，，含含泥泥量量應(yīng)應(yīng)小小于于3％。。砂墊墊層層應(yīng)應(yīng)形形成成一一個(gè)個(gè)連連續(xù)續(xù)的的、、有有一一定定厚厚度度的的排排水水層層，，以以免免地地基基沉沉降降時(shí)時(shí)被被切切斷斷而而使使排排水水通通道道堵堵塞塞。。陸陸上上施施工工時(shí)時(shí)，，砂砂墊墊層層厚厚度度不不應(yīng)應(yīng)小小于于500cm；水水下下施施工工時(shí)時(shí)，，一一般般為為lm。砂砂墊墊層層的的寬寬度度應(yīng)應(yīng)大大于于堆堆載載寬寬度度或或建建筑筑物物的的底底寬寬，，并并伸伸出出砂砂井井區(qū)區(qū)外外邊邊線(xiàn)線(xiàn)2倍砂砂井井直直徑徑。。在在砂砂料料貧貧乏乏地地區(qū)區(qū)，，可可采采用用連連通通砂砂井井的的縱縱橫橫砂砂溝溝代代替替整整片片砂砂墊墊層層。。工程程實(shí)實(shí)例例工程程實(shí)實(shí)例例工程程實(shí)實(shí)例例4真空空預(yù)預(yù)壓壓法法4真空空預(yù)預(yù)壓壓法法真空空預(yù)預(yù)壓壓設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)內(nèi)容容豎井井?dāng)鄶嗝婷娉叱叽绱?、、間間距距、、排排列列方方式式和和深深度度的的選選擇擇；；預(yù)壓壓區(qū)區(qū)面面積積和和分分塊塊大大小??；；真空空預(yù)預(yù)壓壓工工藝藝；；要求求達(dá)達(dá)到到的的真真空空度度和和土土層層的的固固結(jié)結(jié)度度；；真空空預(yù)預(yù)壓壓和和建建筑筑物物荷荷載載下下地地基基的的變變形形計(jì)計(jì)算算；；真空空預(yù)預(yù)壓壓后后承承載載力力增增長(zhǎng)長(zhǎng)計(jì)計(jì)算算。。①.豎井井?dāng)鄶嗝婷娉叱叽绱?、、間間距距、、排排列列方方式式和和深深度度的的選選擇擇①.豎井?dāng)鄶嗝娉叱叽?、、間距距、排排列方方式和和深度度的選選擇若軟弱弱土層層下有有砂卵卵層時(shí)時(shí)，豎豎向排排水體體不能能與砂砂卵層層相連連。②.預(yù)壓區(qū)區(qū)面積積和分分塊大大小在真空空預(yù)壓壓區(qū)邊邊緣，，由于于真空空度會(huì)會(huì)向外外部擴(kuò)擴(kuò)散，，其加加固效效果不不如中中部，，真空空預(yù)壓壓區(qū)邊邊緣應(yīng)應(yīng)大于于建筑筑物基基礎(chǔ)輪輪廓線(xiàn)線(xiàn)，每每邊增增加量量不得得小于于3.0m。每塊塊預(yù)壓壓面積積宜盡盡可能能大且且呈方方形。。分區(qū)區(qū)面積積宜為為20000-40000m2。③.真空預(yù)預(yù)壓工工藝當(dāng)建筑筑物的的荷載載超過(guò)過(guò)真空空預(yù)壓壓的壓壓力，，且建建筑物物對(duì)地地基變變形有有嚴(yán)格格要求求時(shí)，，可采采用真真空-堆載聯(lián)聯(lián)合預(yù)預(yù)壓法法，其其總壓壓力宜宜超過(guò)過(guò)建筑筑物的的荷載載。對(duì)于表表層存存在良良好的的透氣氣層或或在處處理范范圍內(nèi)內(nèi)有充充足水水源補(bǔ)補(bǔ)給的的透水水層時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)采取取有效效措施施隔斷斷透氣氣層或或透水水層。。真空預(yù)預(yù)壓所所需抽抽真空空設(shè)備備的數(shù)數(shù)量，，可按按加固固面積積的大大小和和形狀狀、土土層結(jié)結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)，，以一一套設(shè)設(shè)備可可抽真真空的的面積積為1000～1500m2確定。。④.要求達(dá)達(dá)到的的真空空度和和土層層的固固結(jié)度度真空預(yù)預(yù)壓的的膜下下真空空度應(yīng)應(yīng)穩(wěn)定定地保保持在在650mmHg以上，，且應(yīng)應(yīng)均勻勻分布布，豎豎井深深度范范圍內(nèi)內(nèi)土層層的平平均固固結(jié)度度應(yīng)大大于90%。預(yù)壓時(shí)時(shí)間不不宜低低于90d。⑤.真空預(yù)預(yù)壓和和建筑筑物荷荷載下下地基基的變變形計(jì)計(jì)算采用真真空預(yù)預(yù)壓ξ可取1.0-1.3，真空空-堆載聯(lián)聯(lián)合預(yù)預(yù)壓法法時(shí)，，ξ可取1.0-1.3。真空膜膜水氣收收集管管道系系統(tǒng)水氣收收集管管道系系統(tǒng)工作原原理處理效效果數(shù)數(shù)據(jù)真空預(yù)預(yù)壓模模型試試驗(yàn)真空預(yù)預(yù)壓處處理現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)鳥(niǎo)鳥(niǎo)瞰排水預(yù)預(yù)壓法法的其其他一一些現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施施工照照片a95feet(29m)longhangingmastinstallswickdrainsunderwaterE~QUAKEdrainsareinstalledforanewhotelinSt.Lucia,BritishWestIndies.Thedrainsweretestedbya5.4magnitudeearthquakeevenbeforethehotelwasfinished.jpg工程實(shí)實(shí)例工程實(shí)實(shí)例工程實(shí)實(shí)例工程實(shí)實(shí)例工程實(shí)實(shí)例5、其他他一些些排水水固結(jié)結(jié)方法法（1）降低地下下水位法降低地下下水位法法是指利利用井點(diǎn)點(diǎn)降水，，使地下下水位下下降，以以增加土土的自重重應(yīng)力，，達(dá)到預(yù)預(yù)壓加固固的目的的。由于于地基土土自重應(yīng)應(yīng)力的增增加，將將導(dǎo)致地地基發(fā)生生附加沉沉降。降降低地下下水位，，使地基基中的軟軟土承受受了相當(dāng)當(dāng)于水位位下降高高度的水水柱重量量，因而而地基產(chǎn)產(chǎn)生固結(jié)結(jié)，這種種增加有有效應(yīng)力力的方法法。降低地下下水位法法最適用用于砂性性土地基基，或在在軟粘土土層中存存在砂或或粉土的的情況。。對(duì)于深厚厚的軟粘粘土層，，常設(shè)置置砂井并并采用井井點(diǎn)法來(lái)來(lái)降低地地下水位位，以加加速其固固結(jié)。當(dāng)應(yīng)用真真空裝置置降水時(shí)時(shí)，地下下水位可可降低5m～6m。（2）電滲法法在地基土土中插入入金屬電電極并通通以直流流電，在在直流電電場(chǎng)的作作用下，，土中的的水分從從陽(yáng)極流流向陰極極，這種種現(xiàn)象稱(chēng)稱(chēng)電滲。。如果將將匯聚在在陰極的的水排除除。而